تاثیر همزمان بزرگنمایی سرریز و آبگیری نسبی بر روی انتقال رسوبات بستر به کانال آبگیر در بندهای انحرافی

سرریزها به طور گسترده ای برای اندازه گیری جریان، انحراف آب و کنترل جریان در کانال های باز استفاده می شوند. تاکنون غالب سرریزهای استفاده شده در بندهای انحرافی به صورت خطی بودند. در این پ‍ژوهش سعی شده است تا با تغییر در بزرگنمایی سرریز، تاثیر این تغییرات بر روی خصوصیات رسوب انتقال یافته در کانال اصلی و کانال آبگیر مورد بررسی قرار گیرد.

آزمایش های تحقیق صورت گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه بوعلی سینا انجام گردید. آزمایش ها در فلوم به طول 10 متر، عرض 83 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر انجام شد. سازه های سرریز، دریچه و کانال آبگیر با متعلقات و مخزن جمع آوری رسوبات نیز طراحی و به مجموعه اضافه شد. برای انجام آزمایش ها از ذرات رسوبی غیر چسبنده با دانه بندی تقریبا یکسان و با قطر متوسط 35/0 میلی متر استفاده گردید. آزمایش ها با لایه ای از رسوبات با ضخامت 4 سانتی متر و با شیب 002/0 و در دو دبی 40 و 60 لیتر بر ثانیه صورت گرفت. در ابتدا دریچه آبگیر و دریچه تخلیه رسوب بسته بودند و جریان با دبی کم وارد فلوم گردید تا از روی سرریز عبور کرد. سپس دبی تا 60 و یا 40 لیتر در ثانیه افزایش یافت. در ادامه دریچه ها به اندازه مطلوب باز شده و آزمایش ها برای مدت زمان معینی صورت گرفت. سپس رسوبات وارده به کانال آبگیر و همچنین رسوبات جمع شده در مش انتهای کانال اصلی جمع آوری، خشک و توزین شده و غلظت رسوبات ورودی به کانال آبگیر و همچنین پایین دست مجرای تخلیه رسوب محاسبه گردید.

نتایج نشان داد که با افزایش دبی از 40 لیتر به 60 لیتر غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر در آبگیری نسبی برابر افزایش می یابد. افزایش بزرگنمایی سرریز نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر در آبگیری نسبی برابر می-شود. افزایش آبگیری نسبی و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر می شود. موارد گفته شده در خصوص مجرای تخلیه رسوب نیز صادق است. بدین مفهوم که افزایش بزرگنمایی، افزایش دبی، افزایش دبی نسبی آبگیری و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب، باعث افزایش غلظت رسوب ورودی به مجرای تخلیه رسوب می شود.

افزایش بزرگنمایی باعث کاهش هد جریان و همچنین کاهش عمق جریان در بالادست شده و در نتیجه سرعت برشی جریان افزایش می یابد که باعث انتقال بیشتر رسوبات به سمت پایین دست و در نتیجه به سمت کانال آبگیر می شود. افزایش بازشدگی دریچه آبگیر و به تبع افزایش دبی آبگیری نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر می شود. با این حال افزایش بزرگنمایی و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب در راندمان غلظت رسوبات ورودی به آبگیر (نسبت غلظت رسوب کانال آبگیر به غلظت رسوبات منتقل شده در کانال اصلی) تاثیر چشمگیری ندارد.