شبیه سازی مقاومت فرسایشی مصالح سنگی با استفاده از مدل هیدرولیکی مطالعه موردی: حوضچه استغراق سد کارون 3

بررسی عملکرد حوضچه های استغراق در پایین دست سدها (شبیه سازی فرایند آبشستگی) به عنوان سازه های مستهلک کننده انرژی از جمله اهداف مهم در ساخت مدل های هیدرولیکی آنها می باشد. به دلیل محدودیت هایی که در به کارگیری مصالح دانه ای غیر چسبنده در شیبهای تند وجود دارد، انتخاب نسبت مناسبی از مخلوط مصالح چسبنده و غیر چسبنده که بتواند خواص مقاومتی سنگ های حوضچه استغراق را در برابر الگوهای پیچیده جریانهای آشفته در مدل شبیه سازی نماید، ضروری می باشد. در این مطالعه شبیه سازی مقاومت فرسایشی مصالح سنگی حوضچه استغراق در پایاب سد کارون 3 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور هشتاد و شش آزمایش در چهار سری با نسبت های مختلف از مصالح چسبنده و غیر چسبنده در یک فلوم با طول موثر 10متر انجام شده است. در این فلوم مخلوط مصالح با نسبتهای متفاوت، تحت تاثیر جریانهای یکنواخت با سرعت های مختلف قرار گرفتند. سرعت آستانه آبشستگی در هر یک از نسبت ها تعیین گردید. سیمان به دلیل سخت شدگی شدید و مقاومت در برابر فرسایش از مخلوط مصالح حذف شده و به جای آن رس بنتونیت جایگزین شد. آزمایشها برای بدست آوردن میزان مناسب رس بنتونیت در مخلوط ادامه یافت. پروفیل جریان در فلوم اندازه گیری شد. توان فرساینده جریان برای مخلوط مصالح مختلف با استفاده از سه روش پروفیل اندازه گیری شده جریان، عمق نرمال محاسبه شده جریان و روش گام به گام استاندارد محاسبه گردید و شاخص فرسایش پذیری آنها با استفاده از روش آناندل تعیین شد. با بکارگیری شاخص های فرسایش پذیری به دست آمده کلاس مناسب رس بنتونیت نظیر قسمتهای مختلف حوضچه استغراق سد کارون 3 تعیین گردید.