بررسی آزمایشگاهی توان جریان ثانویه در پیچ رودخانه

شناخت جریان عرضی قوی ناشی از نیروی گریز از مرکز در پیچان‌رودها سبب شناخت مکان‌ بیشینه فرسایش در ساحل خارجی می‌شود. از ‌این‌رو با شناخت مکان‌های مناسب برای احداث دهانه آبگیر و انجام عملیات مناسب مهندسی رودخانه می‌توان از تخریب سازه‌ها و زمین‌های زراعی اطراف رودخانه جلوگیری کرد. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی توان جریان ثانویه و تغییرات آن در پیچ رودخانه و مدل‌های پیش‌بینی مکان بیشینه فرسایش عرضی پرداخته شده است. آزمایش‌های این پژوهش در یک پیچ تند با نسبت شعاع مرکزی به عرض 31/1 در یک توپوگرافی توسعه یافته و سه دبی 63، 89 و 104 لیتر بر ثانیه انجام شده است. بررسی‌ها نشان‌گر هماهنگی کامل جریان ثانویه با تغییرات شیب عرضی بستر و کاهش توان جریان ثانویه با افزایش دبی می‌باشد. به بیان واضح‌تر نسبت انرژی جنبشی عرضی به طولی از 43 درصد در دبی 63 لیتر بر ثانیه به 35 درصد در دبی 104 لیتر بر ثانیه کم شده است. همچنین مکان دهانه آبگیر در پیچ تند در حدود یک سوم از ورودی پیچ به دست آمده است. علاوه ‌بر آن، بررسی مدل‌های تاخیر فاز جریان ثانویه نشان داد که آن‌ها توانایی پیش‌بینی صحیح مکان بیشینه فرسایش را ندارند. دلیل این امر عدم درنظرگرفتن تندی پیچ (نسبت شعاع مرکزی به عرض کانال) است که روی الگوی جریان عرضی تاثیر بسزایی دارد.