مطالعه‌ی آزمایشگاهی اثر ارتفاع مانع در مهار سرعت جریان گل‌آلود در شرایط تغییر ناگهانی شیب بستر مخزن

جریان گل آلود مهمترین پدیده در رسوبگذاری در مخازن، بویژه در نزدیکی دیواره ی سد در محل قرارگیری سازه هایی مانند آبگیرهای تحتانی، بوده و می تواند باعث کاهش عمر مفید مخازن گردد. در این مطالعه به بررسی آزمایشگاهی نیم رخهای بی بعد شده ی سرعت جریان گل آلود، در یک نمونه فیزکی از مخزنی که یک تغییر شیب در بسترخود دارد، پرداخته و اثر وجود مانع در تغییر الگوی رسوبگذاری جریان گل آلود، در حالتی که جریان با غلظت های مختلف وارد مخزن می گردد، بررسی شده است. روابط جداگانه ای برای نیم رخهای بی بعد شده ی سرعت در حالتهای مختلف ارائه و مورد بحث قرار گرفته اند. نتایج مقایسه ی ضرایب α، β وγ در نیم رخهای بی بعد شده ی سرعت حاکی از این مطلب است که وجود مانع در مسیر جریان باعث کاهش غلظت جریان گل آلود عبوری از روی مانع گشته، و با افزایش ارتفاع مانع، عملکرد آن در جهت تنظیم رسوبگذاری جریان بیشتر شده است. همچنین، نتایج مقایسه ی نیم رخهای سرعت و بده جریان گل آلود در طول مخزن حاکی از کاهش سرعت به میزان 20 تا 50  درصد، و همچنین کاهش بده جریان عبوری از روی مانع با ارتفاع نسبی 0/0091 تا 0/0273، به ترتیب به میزان 20 تا 60 درصد بوده و نشان دهنده ی این مطلب است که جریان گل آلود شکل گرفته بعد از مانع، جریان گل آلود ضعیف تری بوده، و این عملکرد با افزایش ارتفاع مانع بیشتر شده است. به علاوه، نتایج نشان داده اند که ناحیه ی فشانه جریان بیشترین نقش را در تغییرات بده جریان گل آلود داشته، و عمده ی تغییرات بده در این ناحیه اتفاق افتاده است.

Changes in Turbidity Current Flow Velocity Due to the Obstacle Height and an Abrupt Decrease in a Reservoir Bed Slope

Turbidity currents are the main process for the transport and deposit of sediments in reservoir, especially in the deepest part near the dam, where vital structures such as power intakes and bottom outlets are located. The existence of an obstacle in such current can cause a decrease in the velocity and thickness of the second turbidity current which, occurs after the obstacle. In this study that was carried out as a twodimensional experimental study, the effect of a solid obstacle, its height on the vertical distribution profiles of the velocity, when there is an abrupt decreasing in the bottom slope, was investigated. Separate nondimensional equations for the vertical distribution of velocity in different cases were developed. The coefficient of the nondimensional equations were compared with each other. Results indicated that the existence of an obstacle can reduce the velocity of the turbidity current, which passes the obstacle, about 20%50%, and also can reduce the discharge of the current by increasing the relative height of the obstacle from 0.0091 to 0.273 by about 20% 60%, respectively. This effect on turbidity current’s velocity and discharge would be increased by the increasing the height of the obstacle.  The results also indicate that the highest change in the current discharge occurred in the jet region of the velocity profile.