تاثير آستانه و صفحات مستغرق بر جريان حاوي رسوب ورودي به آبگير جانبي

The Impact of Sill and Submerged Vanes on Sediment Laden Flow at Lateral Intake

در اين تحقيق در مورد روش‌هاي كنترل رسوب ورودي به آبگيرهاي جانبي، در حالت به‌كارگيري آستانه و صفحات مستغرق به‌صورت آزمايشگاهي تحقيق شده ‌است. تعيين ناحيه گردابي و سكون در ورودي آبگير از جمله مواردي بوده كه مورد بررسي قرار گرفته‌اند. پس از تعيين پارامترهاي مهم، آناليز ابعادي انجام و آزمايش‌ها طرح ‌ريزي شد. آزمايش‌ها با زواياي آبگيري 90، 75،60 و 45 درجه درحالت بدون آستانه، با آستانه، با صفحه و وجود توام آستانه و صفحات مستغرق انجام شد. بر اساس تحليل‌هاي آزمايشگاهي انجام شده، نسبت دبي آبگيري و زاويه آبگير با جهت جريان از عوامل مهم در شكل‌گيري ناحيه گردابي و ابعاد هندسي آن مي‌باشند. با افزايش نسبت آبگيري، طول و عرض ناحيه گردابي كاهش مي‌يابد. با كاهش زاويه آبگيري طول ناحيه گردابي افزايش و عرض آن كاهش مي‌يابد. ابعاد ناحيه گردابي در حالت وجود توام آستانه و صفحات مستغرق بيشتر شبيه حالتي مي‌باشد كه آستانه به تنهايي وجود دارد. مشاهدات آزمايشگاهي نشان داد كه وجود توام آستانه و صفحات مستغرق سبب كاهش رسوب ورودي به آبگير گرديده و در محدوده آزمايش‌هاي انجام شده به طور متوسط 72 درصد نسبت به حالتي كه آستانه به‌تنهايي و 45 درصد نسبت به حالتي كه صفحات مستغرق به‌تنهايي وجود دارد، رسوبات ورودي به آبگير را كاهش داده است. همچنين وجود صفحات مستغرق به تنهايي تا نسبت آبگيري مشخصي (2/0 نسبت بدون بعد دبي در واحد عرض كانال آبگير به دبي در واحد عرض كانال اصلي) سبب حذف رسوب ورودي به آبگير شده است در حالي كه با كاربرد توام صفحات مستغرق و آستانه تا نسبت 275/0 دبي در واحد عرض كانال آبگير به دبي در واحد عرض كانال اصلي سبب حذف كامل رسوبات ورودي به آبگير شده است. عرض ناحيه جدايي جريان در جلوي آبگير تابع نسبت دبي آبگيري و زاويه آبگيري مي‌باشد به طوري كه با افزايش نسبت دبي آبگيري اين عرض افزايش و با كاهش زاويه آبگيري، كاهش مي‌يابد. عرض ناحيه جدايي جريان در حالت وجود صفحات مستغرق از دو حالت ديگر بيشتر است كه اين امر ناشي از تاثير جريان گردابي به‌وجود آمده در اثر صفحات مستغرق بر جريان سطحي مي‌باشد. در حالت وجود توام آستانه و صفحات مستغرق خط جدايي جريان سطحي شبيه حالتي است كه صفحات مستغرق به تنهايي حضور دارند.

In this Study, experimental investigation has been done on sediment control methods by using sill and submerged. Here, sediment inclusion into the intake, sedimentation pattern and separation zone in lateral channel were studied in a laboratory environment. After distinguishing the main affecting parameters, dimensional analysis was done and laboratory experiments were planned. Laboratory flume and measurement instruments were prepared and checked. In these tests, the angle of lateral diversion channel with the main channel changed from 45 degree to 60, 75 and 90 degree. Based on laboratory results, and are the main important parameters affecting the separation zone at the entrance of lateral channel and the separation line of flow in front of the intake. With increasing the length and width of separation zone decrease and the width of separation line increases. With increasing the length of separation zone increases, the width of separation zone decreases and due to the change of surface flow pattern under the influence of submerged vanes, the width of surface separation line increases. The dimensions of separation zone in lateral channel in the case of using sill and submerged vane is the same of using sill, while the width of surface separation line is the same of using submerge vanes.