مطالعه آزمایشگاهی پدیده انتقال رسوب و سازوکار ورود رسوبات به آبگیر جانبی درکانال قوسی 180 درجه با استفاده از روش تزریق رسوب روی بستر صلب

در این مقاله با استفاده از تزریق رسوب روی بستر صلب، به بررسی چگونگی شک لگیری توپوگرافی بستر و سازوکار ورود رسوبات به آبگیر در یک کانال قوسی U شکل پرداخته شد. بدین منظور یک دستگاه تزریق رسوب با نرخ یکنواخت و قابل تنظیم، طراحی و ساخته شد. بر اساس توصیه های پژوهشگران پیشین، آبگیر جانبی در موقعیت 115 درجه از این قوس و با زاویه انحراف 45 درجه نسبت به جریان نصب شد. دستگاه تزریق رسوب در بالادست قوس مستقر شد و نرخ رسوب تزریق شده برابر با ظرفیت انتقال رسوب جریان در مسیر مستقیم بالادست قوس در نظر گرفته شد تا هیچگونه رسوبگذاری در بالادست قوس انجام نشود. برای تحلیل نتایج، میدان جریان حول آبگیر جانبی در قوس با استفاده از سرعت سنج سه بعدی ADV در حالت بستر صلب برداشت شد.
در این پژوهش اثر عدد فرود و دبی آبگیری بر پدیده انتقال رسوب در قوس و سازوکار ورود رسوبات به آبگیر بررسی شد. نتایج نشان داد به ازای اعداد فرود و دبی های آبگیری مختلف همواره پس از زمان تعادل یک پشته رسوبی در جداره داخلی نیمه اول قوس و یک پشته رسوبی دیگر در جداره داخلی نیمه دوم قوس و پایین دست آبگیر بوجود می آید اما با کاهش عدد فرود توسعه عرضی فرم های بستر بیشتر شده و ابعاد آنها نیز افزایش می یابد.
همچنین نتایج حاکی از آن است که سازوکار ورود رسوبات به آبگیر به شدت تحت تاثیر دبی آبگیری قرار دارد. برای دبی آبگیری Qr=40% و عدد فرود Fr=0.38 سازوکار ورود رسوبات به آبگیر شامل ورود پیوسته رسوبات از لبه پایین دست آبگیر و ورود تناوبی رسوبات از وسط آبگیر است اما سازوکار ورود رسوبات برای دبی آبگیری %25 و عدد فرود Fr=0.38 فقط شامل ورود پیوسته رسوبات از لبه پایین دست آبگیر است. کاهش عدد فرود موجب توسعه عرضی رسوبات و رسیدن دیون های تناوبی به دیواره خارجی قوس و ورود رسوبات از لبه بالادست آبگیر است. بررسی سازوکار ورود رسوبات به آبگیر نشان می دهد که رسوبات منحرف شده به سمت آبگیر، ابتدا به سمت لبه پایین دست آبگیر منحرف شده و از این ناحیه وارد آبگیر می شوند.