بررسی آزمایشگاهی تاثیر آرایش موانع نفوذپذیر و شیب بستر بر مشخصه‌های هیدرولیکی جریان غلیظ

ورود جریان های غلیظ به مخازن سدها باعث کاهش عمر مفید سد و ﮐﻢ ﺷﺪن یا ﺣﺘﯽ از ﺑﯿﻦ رﻓﺘﻦ ﺣﺠﻢ ﺗﻨﻈﯿﻢ آب و از دﺳﺖ رﻓﺘﻦ ﺳﻮد ﻧﺎﺷﯽ از ﮐﻨﺘﺮل ﺳﯿﻼب و ﺗﻮﻟﯿﺪ برق می شود. یکی از روش های کنترل جریان غلیظ ایجاد موانع قبل از مخزن اصلی سد است. در این پژوهش تاثیر سه شیب بستر و آرایش موانع نفوذپذیر با شش نوع چیدمان مختلف بر ارتفاع پیشانی، سرعت پیشروی و عدد فرود دنسیومتریک جریان غلیظ موردبررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در کانالی به طول 10 متر و در سه شیب 0، 1 و 2 درصد با آرایش همگراهای مشابه، واگراهای مشابه، موازی، z شکل، زیگزاگ و شطرنجی در دو غلظت 40 و 80 گرم بر لیتر انجام شد. طبق نتایج به ترتیب آرایش همگراهای مشابه، شطرنجی، واگراهای مشابه، زیگزاگ، موازی و z شکل بیشترین تاثیر را بر مشخصه های هیدرولیکی جریان غلیظ داشته است. تاثیر آرایش های مختلف موانع بر مشخصه های هیدرولیکی جریان غلیظ در بستر بدون شیب بیشتر از بستر شیب دار است. همچنین تاثیر آرایش موانع در محدوده جریان بحرانی به شدت کاهش می یابد. بیشترین تاثیر موانع در بستر بدون شیب مربوط به آرایش همگراهای مشابه بوده که عدد فرود دنسیومتریک را 65 درصد کاهش داده است. مقدار تاثیر این آرایش در بستر با شیب 2 درصد به 19 درصد رسیده است. کمترین تاثیر آرایش موانع مربوط به آرایش z شکل می باشد. در این آرایش کاهش عدد فرود دنسیومتریک در بستر بدون شیب 50 درصد بوده است. این مقدار با افزایش شیب بستر از 2 درصد به 16 درصد رسیده است.