مطالعه عددی بازدهی رسوب شویی در استخراج رسوب ته نشین شده در مخازن

در مطالعه حاضر یک مدل عددی جهت کنترل بازدهی رسوب شویی در مخزن سدها ارائه می شود که در آن میدان جریان و بار معلق جامد شبیه سازی گردیده اند. این مدل، یک مدل سه بعدی است که در آن معادلات حرکت (معادلات متوسط گیری شده ناویر-استوکس) همراه با معادله انتقال رسوب حل می گردند. در این مدل، از روش  استاندارد برای مدل سازی آشفتگی استفاده‌شده است. مزیت اصلی مدل عددی حاضر استفاده از روش ریز شدن مش یا به‌اصطلاح amr در شبکه بندی میدان جریان است. مدل ارائه‌شده برای مدل‌سازی دریاچه مخزن سد استرامنتیتزو در شمال کشور ایتالیا مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه سه سناریوی مختلف رسوب شویی بر اساس هیدورگراف ورودی 5، 20 و 100 ساله، برای شبیه سازی عددی در نظر گرفته شد. بررسی ها نشان داد در سناریوی با هیدروگراف 100 ساله، با وجود بسته بودن خروجی تحتانی در بیش از نیمی از زمان شبیه سازی، حجم رسوب استخراج‌شده از مخزن بسیار بیشتر از دو سناریوی دیگر است.

A Numerical Study on Efficiency of Reservoir Sediment Flushing

In this paper, we propose a numerical model to control and assess reservoir sediment flushing. The model can simulate flow field and suspended solid simultaneously. Specifically, the model solves 3-dimensional Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations together with sediment transport equation. Standard kappaepsilonminus model is used for turbulence closure. The mesh generator works based on adaptive mesh refinement algorithm which gives the opportunity to accelerate the calculation time and expenses. The proposed model is applied to the Stramentizzo (Trentino, Italy) reservoir and to its catchment area. Three different scenarios based on 5, 20 and 100 years hydrograph and different opening condition of bottom outlet are implemented in the simulation. Comparison of total weight of sediments that are discharged through the bottom outlet during flushing and water level of reservoir after flushing shows that scenario 3 has higher efficiency in comparison to the other scenarios.