بررسی آزمایشگاهی اثر تعداد و فاصله موانع جانبی در کنترل جریان غلیظ

بهادری, شیما; دریائی, مهدی; کاشفی‌پور, سید محمود; قمشی, مهدی

بررسی آزمایشگاهی اثر تعداد و فاصله موانع جانبی در کنترل جریان غلیظ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

شیما بهادری ¹

مهدی دریائی ²

سید محمود کاشفی‌پور ³

مهدی قمشی ³

¹ فارغ‌التحصیل دکترا، گروه سازه‌های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

² گروه سازه های آبی-دانشکده مهندسی آب و محیط زیست-دانشگاه شهید چمران اهواز-اهواز-ایران

³ استاد، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

کنترل جریان غلیظ به مجموعه‌ اقدامات سازه‌ای و غیرسازه‌ای گفته می‌شود که سبب انحراف، توقف و کاهش دبی آن می‌شود. در این مطالعه از صفحه‌های جانبی به‌عنوان اقدام سازه‌ای در کنترل جریان غلیظ نمکی استفاده شد. این صفحه‌ها در یک، دو و سه ردیف با ارتفاع نسبی 0/5 ، 1 و 1/5 برابر ارتفاع بدنه جریان غلیظ و سه زاویه نصب 30، 60 و 90 درجه قرار گرفتند و 9 آزمایش نیز به‌صورت صفحه‌های مسدودکننده مجرا در نظر گرفته شدند. علاوه‌بر کنترل دبی پیشانی جریان، تغییرات پروفیل بدنه جریان غلیظ نیز بررسی و با حالت شاهد که آزمایش بدون نصب موانع بود مقایسه شد. بیشترین کاهش دبی پیشانی جریان در حالت سه ردیف مانع در ارتفاع نسبی 1/5 برابر ارتفاع بدنه با زاویه نصب 60 درجه بود که دبی پیشانی جریان غلیظ را به میزان 97 درصد کاهش داد. نتایج نشان داد که کاهش غلظت جریان غلیظ در اثر نصب صفحه‌های جانبی، به کاهش میزان غلظت بدنه در تمام اعماق نمونه‌گیری نسبت به حالت بدون نصب موانع منجر خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

کنترل جریان غلیظ

صفحات جانبی

پروفیل غلظت بدنه

پیشانی جریان غلیظ

20.1001.1.24767131.1402.9.2.11.8

موضوعات

هیدرودینامیک

عنوان مقاله English

Experimental study of the effect of number and longitudinal distance of lateral obstacles on the control and concentration profile of density current

نویسندگان English

Shima Bahadori ¹

Mehdi Daryaee ²

Seyed Mahmood Kashefipour ³

Mehdi Ghomeshi ³

¹ Ph.D. Graduated, Department of Hydraulic Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.

² Associate Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.

³ Professor, Department of Hydraulic Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.

چکیده English

Density current control is a set of structural and non-structural measures that cause deviation, block and reduction of its flow. In this study, lateral plates were used as a structural measure to control the flow of salty density current. These plates were placed in one, two, and three rows with a relative height of 0.5, 1, and 1.5 times the height of the density current body and three installation angles of 30, 60, and 90 degrees, and 9 tests were considered as flume blocking plates. In addition to the flow head control, the changes in the profile of the density current body were also investigated and compared with the control condition, which was the test without installing obstacles. The greatest reduction in flow head discharge in the case of three rows of obstacles was at a relative height of 1.5 times the height of the body with an installation angle of 60 degrees, which reduced the flow front discharge by 97%. The results showed that the decrease in the concentration of the density current due to the installation of lateral plates will lead to a decrease in the concentration of the body in all sampling depths compared to the case without installation of obstacles

کلیدواژه‌ها English

Density current control

Lateral plates

Body concentration profile

Density current head

[1] Forel FA. Les ravins sous-lacustres des fleuves glaciaires. Paris, France: Gauthier-Villars; 1885.

[2] Grover NC, Howard CS. The passage of turbid water through Lake Mead. Transactions of the American Society of Civil Engineers. 1938 Jan;103(1):720-81.

[3] Ford DE, Johnson MC. An assessment of reservoir density currents and inflow processes.

[4] Akiyama J, Stefan H. Turbidity current with erosion and deposition. Journal of Hydraulic Engineering. 1985 Dec;111(12):1473-96.

[5] Altinakar MS, Graf WH, Hopfinger EJ. Flow structure in turbidity currents. Journal of Hydraulic Research. 1996 Sep 1;34(5):713-8.

[6] Lee HY, Yu WS. Experimental study of reservoir turbidity current. Journal of Hydraulic Engineering. 1997 Jun;123(6):520-8.

[7] Jiahua F. Turbid density currents in reservoirs. Water International. 1986 Jan 1;11(3):107-16.

[8] Alves E, Ferreira RL, Cardoso AH. One-dimensional numerical modelling of turbidity currents: hydrodynamics and deposition.

[9] Oehy CD, Schleiss AJ. Control of turbidity currents in reservoirs by solid and permeable obstacles. Journal of Hydraulic Engineering. 2007 Jun;133(6):637-48.

[10] Varjavand P, Ghomeshi M, Dalir AH, Farsadizadeh D, Gorgij AD. Experimental observation of saline underflows and turbidity currents, flowing over rough beds. Canadian Journal of Civil Engineering. 2015;42(11):834-44.

]11[ جهانگیر علیرضا، اسماعیلی کاظم، فغفور مغربی محمود. بررسی آزمایشگاهی اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر رسوب‌گذاری جریان غلیظ. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر. 1399؛ 52(6): 1455-1468.

[12] Nasrollahpour R, Jamal MH, Ismail Z, Ibrahim Z, Jumain M, Mohd Haniffah MR, Ishak DS. Velocity structure of density currents propagating over rough beds. Water. 2021 May 23;13(11):1460.

[13] اصغری پری سید امین، کاشفی پور سید محمود. قمشی مهدی. بررسی اثر غلظت جریان در کنترل جریان غلیظ با مانع در مخازن سدها. مجموعه مقالات هشتمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه؛ 6-8 بهمن 1388؛ دانشگاه شهید چمران. اهواز. ایران.

[14] اصغری پری سید امین، محققیان سید مالک. بررسی عددی تأثیر ایجاد گودال‌های حفاظتی در بستر بر مهار کردن جریان غلیظ. مجله مهندسی منابع آب. 1393؛ 7(23): 1-12.

[15] دریایی مهدی، کاشفی‌پور سیدمحمود، قمشی مهدی. بررسی آزمایشگاهی اثر شیب و زبری کف بر روی سرعت پیشانی و بدنه جریان غلیظ رسوبی. مجله علوم و مهندسی آبیاری. 1393؛ 37(3): 21-31.

[16] خسروپور سلیمان، کاشفی پور سیدمحمود، دریایی مهدی. بررسی تراکم و آرایش بلوک‌های زبری به همراه مانع روی کنترل پیشانی جریان غلیظ. نشریه هیدرولیک. 1398؛ 14(2): 105-115.

[17] توزنده جانی محمد، حقی آبی امیر حمزه، کاشفی پور سیدمحمود، ترابی پوده حسن. بررسی آزمایشگاهی تأثیر موانع متوالی بر روی سرعت پیشانی و بدنه جریان غلیظ رسوبی و نمکی. نشریه علمی و پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 1398؛ 10(1) 34- 50.

[18] Soler M, Colomer J, Serra T, Casamitjana X, Folkard AM. Sediment deposition from turbidity currents in simulated aquatic vegetation canopies. Sedimentology. 2017 Jun;64(4):1132-46.

[19] Abhari MN, Iranshahi M, Ghodsian M, Firoozabadi B. Experimental study of obstacle effect on sediment transport of turbidity currents. Journal of Hydraulic Research. 2018 Sep 3;56(5):618-29.

[20] حبیب محمدی میرعلی، اصغری پری سیدامین،سجادی سید محسن. بررسی آزمایشگاهی اثر ارتفاع، شکل و محل قرارگیری موانع گابیونی در کنترل جریان غلیظ رسوبی. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک. 1395؛ 23(4): 251-265.