بررسي تاثير مانع و زبري در كنترل جريان غليظ رسوبي

Study of Obstacle and Roughness Impacts on Controlling Sedimentary Density Current

در تحقيق حاضر كنترل جريان غليظ با استفاده از زبري و مانع مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايشات در فلومي شيب پذير به طول 780 سانتي متر با كارگذاري 3 طول متفاوت از زبري (5/0، 1 و 5/1 متر) در بالادست، پايين-دست و دو طرف مانع و 3 ارتفاع متفاوت زبري (5/0، 1 و 5/1 سانتي متر) در هر حالت انجام شد. ارتفاع مانع برابر ارتفاع بدنه جريان غليظ در نظر گرفته شد. در انجام آزمايشات از دو غلظت 10 گرم بر ليتر ( ) و 20 گرم بر ليتر ( ) از جريان غليظ رسوبي و دو شيب بستر صفر و 5/2 درصد استفاده گرديد. همچنين يك سري آزمايش با شرايط فوق بدون در نظر گرفتن زبري اطراف مانع صورت پذيرفت. نتايج حاصل نشان داد كه به كار بردن زبري به همراه مانع تاثير قابل توجهي بر روي كنترل دبي جريان غليظ خواهد داشت. به نحوي كه در حالت بدون زبري و با به كار بردن مانعي به اندازه ارتفاع بدنه جريان غليظ در غلظت ها و شيب هاي مورد نظر به طور متوسط حدود 31 درصد از جريان غليظ كنترل شد. حال آنكه با استفاده از زبري به همراه مانع در برخي از حالات كارگذاري تا حدود 100 درصد كنترل دبي جريان غليظ مشاهده گرديد. كارگذاري زبري در بالادست تاثير نسبتاً بيشتري (به طور متوسط حدود 11 درصد) بر روي كنترل جريان غليظ نسبت به حالتي كه زبري در پايين دست كارگذاري شده بود از خود نشان داد.

In this study the controlling of density current by obstacle and roughness has been investigated. Experiments were carried out in a flume with length of 780 cm with 3 variable lengths of insertion roughness (0.5, 1 and 1.5 m) in upstream, downstream, and two sides of obstacle, and 3 heights of roughness (0.5, 1 and 1.5 cm) for each setting. The height of obstacle was considered equal to the height of density current body. Also two concentrations of density current, 10 g/L ( ) and 20 g/L ( ) and two bed slopes, 0% and 2.5% were considered. A series of experiments was performed without using roughness. The results indicated that using roughness with obstacle had significant impact on the controlling of density current. So that without using roughness and just by using an obstacle with the height equal to density current body in the same concentrations and bed slopes, about 31% of density current was blocked. Whereas by using roughness with obstacle in some conditions 100% blocking of density current was obtained. Insertion of roughness in upstream of obstacle had relatively more impact (about 11%) on the controlling of density current as compared with the condition of roughness insertion in downstream of obstacle.