مطالعه آزمايشگاهي تأثير زاويه ديوار جدا كننده روي كنترل رسوب در دهانه آبگير

Experimental study on the effect of skimming wall angle on sediment control in lateral intake

مقدار رسوب ورودي به آبگيرهاي جانبي به الگوي جريان در محل دهانه آبگير بستگي دارد. استفاده از سازه در جلوي دهانه آبگير مي­تواند باعث تغيير اين الگو و در نتيجه مقدار رسوب ورودي شود. يكي از روش­هاي مؤثر براي تغيير الگوي جريان و كنترل رسوب ورودي به آبگير جانبي، كاربرد ديوار جداكننده مي­باشد. ديوار جداكننده با دور كردن رسوبات از دهانه آبگير باعث كاهش حجم ورود رسوبات به آبگير مي­شود. به‌منظور هدايت جريان به‌سمت آبگير و افزايش كارايي ديوار جداكننده، معمولا از آبشكن در مقابل آبگير استفاده شده است. آبشكن با زاويه 60 درجه با طول B0.25 و در فاصله b2 از مركز آبگير قرار داشت (B عرض كانال اصلي و b عرض آبگير). در اين تحقيق، زاويه­‌هاي ديوار جداكننده با ساحل، تركيب آبشكن و ديوار جداكننده و تغييرات دبي بر كنترل رسوب ورودي به آبگير، نسبت آبگيري و توپوگرافي بستر به‌صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. ابتدا تأثير ديوار جداكننده با سه زاويه (°15، °14، °10=β1) در جلوي آبگير و سپس تركيب ديوار جداكننده در جلوي آبگير و آبشكن در مقابل آبگير مورد بررسي قرار گرفت. با انجام تحليل ابعادي، نسبت­‌هاي بدون بعد استخراج و رابطه بين متغيرها در آزمايش­‌ها مشخص شد. نتايج حاكي از آن بود كه در حالت وجود ديوار جداكننده و تركيب آن با آبشكن مقدار رسوب ورودي به آبگير به‌طور متوسط در ديوار با زاويه 10 درجه 81 درصد، ديوار با زاويه 14 درجه 78 درصد و ديوار با زاويه 18 درجه 76 درصد كاهش يافته است. تركيب ديوار جداكننده و آبشكن نسبت به ديوار جداكننده به تنهايي در كاهش رسوبات ورودي به آبگير به‌طور متوسط براي هر سه زاويه به ميزان 15 درصد بيشتري دارد.

Sediment entering lateral intakes depend on flow pattern in intake entrance. Using a structure in front of the intake entrance can change this pattern and as a result the entering sediment. One of the effective methods to change pattern and manage sediment entering lateral intake is using skimming wall. By removing sediments from intake entrance, the skimming wall reduces the volume of sediments entering the intake. To direct the flow towards intake and increase skimming wall efficiency, a spur dike is used on the opposite side of the intake. The length and angle of the spur dike were 0.25B and 60° and was located at distances 2b from intake center. In this study, the effect of skimming walls angle with the bank, a combination of spur dike and skimming walls and discharge changes on controlling sediments entering the intake, intake ratio and bed topography were investigated experimentally. The effect of the skimming walls with three angles (β1=10, 14, and 18 degrees) and a combination of skimming walls and spur dike on opposite sides of the intake was investigated. Conducting dimensional analysis, non-dimensional ratios were extracted and test variables were specified. Results showed that in the case of having a skimming wall combined with spur dike, the amount of sediment entering the intake has decreased to 81%, 78.5% and 76% on average in walls with an angle of 10, 14 and 18 degrees respectively. The combination of using skimming wall and spur dike has a superior effect on reducing enterance sediments to intake than employing skimming wall alone, namely about 15% for three angles.