ارزیابی آزمایشگاهی و عددی تاثیر شکست آنی و تدریجی سد بر تغییرات بستر رسوبی

شکست سدها با توجه به حجم آب ذخیره‌شده در مخزن آنها و بعضاً نزدیکی به مناطق مسکونی، می‌تواند منجر به خسارات جانی و مالی زیادی شود. جریان‌های حاصل از شکست سد عمدتاً موجب انتقال رسوبات بستر و تغییرات مورفولوژی پایین‌دست سد می‌شود. در این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر نوع شکست سد و خصوصیات ذرات رسوب بر مکانیسم انتقال رسوبات بستر، مطالعاتی در قالب مدل‌سازی آزمایشگاهی و عددی پیاده‌سازی شده ‌است. مدل آزمایشگاهی در فلومی به ابعاد (m0.5×0.5×10) و مدل‌سازی عددی با بهره‌گیری از مدل فلوئنت برای شبیه‌سازی هر دو نوع شکست سد آنی و تدریجی انجام شد. دو پارامتر اندازه‌ مش‌بندی و مدل آشفتگی جریان در مدل عددی حساسیت‌سنجی شد. نتایج حاصل از حساسیت‌سنجی مدل عددی نسبت‌به دو مدل آشفتگی (k-ɛ/standard و k-ɛ/rng) نشان داد که مدل آشفتگی k-ɛ استاندارد دارای خطای مدل‌سازی 2.75درصد بوده است. با بررسی نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی مشخص شد که میانگین خطای مدل‌سازی کمتر از 5 درصد بوده که بیانگر دقت بالای مدل عددی و توانایی این مدل در شبیه‌سازی انتقال رسوبات بستر بر اثر شکست سد بوده ‌است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که میزان انتقال رسوبات بستر (تغییرات ضخامت لایه‌ رسوب) در شکست تدریجی سد دارای مقادیر بیشتری نسبت‌به شکست آنی تحت شرایط مدل‌سازی یکسان بوده ‌است. همچنین میزان تغییرات ضخامت لایه‌ رسوب با ذرات شن (ذرات درشت‌دانه d50=20 mm) در شرایط شکست تدریجی 7.47 درصد بیشتر از شکست آنی بوده، در حالی که این میزان برای ذرات رسوب از نوع مصالح ماسه‌ای (ذرات ریزدانه d50=4 mm) 19.35درصد بوده است.