آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,935 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,529 |
شبیه سازی الگوی جریان و رسوب با حضور سری آبشکن ها در قوس 90 درجه ملایم با استفاده از مدل CCHE2D | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 2، دوره 24، شماره 3، مرداد 1396، صفحه 21-39 اصل مقاله (1.7 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.12018.2654 | ||
| نویسندگان | ||
| علی آرمان* 1؛ پریا فتاحی1؛ جواد ظهیری2 | ||
| 1دانشگاه رازی کرمانشاه-پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب | ||
| 2دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: یکی از بالاترین‌خسارات ناشی از حوادث غیرمترقبه، پدیده فرسایش سواحل می‌باشد. رودخانه‌ها تحت تأثیر پدیده فرسایش و رسوبگذاری دستخوش تغییرات گوناگونی می‌شوند که از آن جمله می‌توان به تغییر راستا، جابجایی‌های عرضی و طولی، تغییر تراز بستر و دگرگونی ویژگی‌های هندسی مسیر اشاره کرد. جهت محافظت ساحل در قوس بیرونی روشهای متعددی وجود دارد که استفاده از آبشکن از جمله بهترین و اقتصادی‌ترین روشها در اکثر نقاط دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تحقیق حاضر، الگوی جریان و رسوب در یک قوس 90 درجه ملایم، همراه و بدون حضور آبشکن‌ها با تغییر موقعیت قرارگیری و طول آبشکن‌ها با آرایش‌های 15%، 20% و 25% عرض فلوم با استفاده از مدل عددی CCHE2D بررسی شد و با در نظر گرفتن عملکرد هیدرولیکی آبشکن، ترکیب بهینه پارامترهای طول و موقعیت آبشکن در قوس مورد بررسی قرارگرفت. مواد و روشها: قوس به کار رفته در حل عددی این تحقیق شامل یک فلوم قوسی 90 درجه ملایم و با عرض 70 سانتی متر است که در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز مدل‌سازی شده است. بمنظور شبیه‌سازی الگوی جریان و رسوب، در این تحقیق از مدل عددی CCHE2D استفاده گردید. این مدل جزء مدل‌های هیدرودینامیکی دوبعدی بوده که در مرکز بین‌المللی علوم هیدرولیک و مهندسی محاسباتی دانشکده می‌سی‌سی‌پی آمریکا تهیه شده و توسعه یافته است. یافته‌ها: صحت‌سنجی هیدرولیکی و رسوبی نتایج با استفاده از مقایسه نتایج شبیه‌سازی شده توسط مدل با نتایج آزمایشگاهی صورت گرفت. نتایج بیانگر قابلیت بالای مدل عددی در شبیه‌سازی الگوی جریان و رسوب در قوس است. نتایج حاصل از مقایسه سرعت‌ها در مدل و نتایج آزمایشگاهی بیانگر دقتی بیش از 94% می باشد. همچنین در صحت‌سنجی رسوبی مشخص شد که دقت مدل در برآورد فرسایش و رسوبگذاری بیش از 90% می‌باشد. نتیجه‌گیری: تحلیل نتایج نشان می‌دهد که با افزایش طول آبشکن‌ها حداکثر میزان سرعت و نیز عمق فرسایش و رسوبگذاری افزایش می‌یابد. بطور مثال حداکثر عمق آبشستگی در آبشکن‌های با طول 15 و 20 درصد عرض فلوم نسبت به آبشکن‌های با طول 25 درصد عرض فلوم، به ترتیب 44% و 33% کاهش یافته است. همچنین حداکثر سرعت در آبشکن‌های دارای طول 15 و 20 درصد عرض مجرا به ترتیب 9 و 16 درصد نسبت به آبشکن‌های با طول 25 درصد عرض مجرا کاهش یافته است. نتایج نشان می دهند که الگوی فرسایش و رسوبگذاری در آبشکن با طول 20% عرض مجرا ارجحیت دارد. زیرا اولا با حداقل تغییرات کف مجرا الگوی جریان را به سمت مرکز کانال منحرف می سازند. ثانیا آبشکن‌های با طولهای 15% و 25% عرض مجرا حجم رسوبگذاری بسیار زیادی را در قوس داخلی منجر می گردند که این امر باعث می شود عرض مفید برای عبور جریان کمتر گشته و افزایش دبی در واحد عرض و همچنین افزایش تنش برشی را در پی خواهد داشت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آبشکن؛ الگوی جریان و رسوب؛ قوس 90 درجه؛ مدل عددی CCHE2D | ||
| مراجع | ||
|
1.Ciray, C. 1976. On secondary currents. 12th IAHR Congress, Fort. Collins. 1: 408-413. 2.Gu, Z.H., Cao, X.M., and Lu, J.W.Z. 2013. Exploring Appropriate CFD Model and Impact Scale for Non-submerged Spur Dikes. APCOM & ISCM 11-14th December, 2013, Singapore. 3.Jamieson, E.C., Rennie, C.D., and Townsend, R.D. 2013. 3D Flow and Sediment Dynamics in a Laboratory Channel Bend with and without Stream Barbs. J. Hydr. Engin. 139: 154-166. 4.Mansoori, A.R., Nakagawa, H., Kawaike, K., Zhang, H., and Safarzdeh, A. 2012. Study of the Characteristics of the Flow around a Sequence of Non-Typically Shaped Spur Dikes Installed in a Fluvial Channel. Annuals of Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, No. 55B, 2012. 5.Mirpanji, S., Mousavi Jahromi, H., and Mousavi, B. 2011. Investigation of the effect of geometry and hydraulic parameters of perpendicular spurdike on river scour using CCHE2D model. 11th Hydraulic conference, Iran, November 2011, Urumieh University. (In Persian) 6.Prandtl, L. 1952. Essentials of fluid dynamics. Hofner publishing company, New York. 7.Rozovskii, I.L. 1957. Flow of water in bend of open channel., Academy of Sciences of the Ukrainian SSR. Institute of Hydrology and Hydraulic Engineering. 233p. 8.Vaghefi, M., Ghodsian, M., and Salehi Neyshabouri, S.A.A. 2012. Experimental Study on Scour around a T-Shaped Spur Dike in a Channel Bend. J. Hydr. Engin. 138: 471-474. 9.Zahiri, J., Kahefipour, S.M., Shafai Bahestan, M., and Ghomeshi, M. 2012. Riprap stability around spurs in the bend. J. Irrig. Sci. Engin. 35: 4. 49-58. (In Persian) | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 782 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,285 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب