آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 674 |
| تعداد مقالات | 7,006 |
| تعداد مشاهده مقاله | 10,318,172 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,516,962 |
مطالعه آزمایشگاهی تأثیر سرریزهای قوس رودخانه بر انتقال آلاینده در رودخانه های پیچان رودی با بستر رسوبی | ||
| مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 آذر 1404 اصل مقاله (1.85 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2025.22996.3772 | ||
| نویسندگان | ||
| سمانه نجومی سیاهمرد1؛ مهدی مفتاح هلقی* 2؛ مهدی اسمعیلی ورکی3؛ امیر احمد دهقانی4؛ عبدالرضا ظهیری2 | ||
| 1دانشآموخته دکترای گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 2دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 3هیات علمی گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان | ||
| 4استاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: امروزه با توجه به افزایش ورود آلایندهها به آبهای سطحی و رودخانهها، مطالعه فرآیند اختلاط آلایندهها در رودخانهها از اهمیت زیادی برخوردار است. اختلاط در آبراههها تحت تأثیر عوامل متعددی نظیر آشفتگی، غیر یکنواختی سرعت و حرکت مولکولی انجام میگیرد. جریانهای ثانویه، یکی از عوامل مؤثر بر ضرایب اختلاط است که افزایش پارامتر مذکور میتواند منجر به بهبود در فرآیند اختلاط گردد. از ضرایب مهم اختلاط میتوان به ضریب پراکندگی طولی اشاره کرد که از روشهای نظری و تجربی قابل برآورد میباشد. یکی از راهکارهای بهبود توان خودپالایی رودخانهها، افزایش مقدار آشفتگی در رودخانه میباشد. کارگذاری سازههایی مانند سازههای حفاظت دیواره رودخانه از جمله انواع آبشکنها، سرریزهای مستغرق و صفحات مستغرق بدلیل الگوی جریانی که در اطراف و بین خود ایجاد می-کنند میتوانند موجب افزایش آشفتگی و جریانهای ثانویه و در نتیجه کمک به بهبود اختلاط آلایندهها شود. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه بر فرآیند اختلاط و ضریب پراکندگی طولی، در مسیر پیچانرودی به روش آزمایشگاهی میباشد. برای این منظور آزمایشهای ردیابی در پیچانرود آزمایشگاهی با بستر رسوبی و در شرایط با و بدون سرریزهای قوس رودخانه انجام گرفت. مواد وروشها: آزمایشهای تحقیق حاضر در آزمایشگاه هیدرولیک و مدلهای فیزیکی گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان، در فلومی مستطیلی به طول 16 متر و عرض 5/1 انجام گرفت. بهمنظور ایجاد مسیر پیچانرودی بهکمک ورقهای فلزی مسیر پیچانرودی متشکل از 8 قوس با شعاع 5/0 متر ایجاد شد و سپس کف پیچانرود به کمک ماسه معدنی به قطر 5/2 میلیمتر پوشانده شد. برای انجام آزمایشهای ردیابی از محلول آب و نمک بعنوان ماده ردیاب استفاده شد. در هر آزمایش غلظت جریان در دو نقطه ابتدا و انتهای بازههای مورد آزمایش به کمک دو دستگاه Ecمتر اندازهگیری و سپس تغییرات منحنی غلظت شوری در دونقطه ابتدای مسیر پیچانرودی و انتهای هر یک از قوسها، اندازهگیری شد. در ادامه با بهکارگیری نمودارهای تغییرات زمانی غلظت، چگونگی توزیع، انتقال و تغییرات ردیاب در بازهها و دبیهای مختلف بررسی و سپس ضریب پراکندگی طولی بهکمک روش روندیابی برآورد شده و مقایسه بین اثر پارامترهای هیدرولیکی و کارگذاری سرریز بر آنها انجام شد. یافتهها: نتایج آزمایشها نشان داد که با افزایش دبی واحد عرض از m3/m.s 014/0 به 022/0 پارامتر Cr (بیانگر اختلاف بیشینه غلظت ورودی و خروجی به بازه مورد آزمایش) در غالب آزمایشها با کاهش مقدار تا 97 درصد، پارامتر Tpr (بیانگر اختلاف زمان نسبی رسیدن به بیشینه غلظت در دو نقطه اندازهگیری) در اغلب آزمایشها با کاهش مقدار تا 90 درصد، پارامتر Tdr (بیانگر اختلاف زمان نسبی خروج ابر ردیاب از بازه مورد مطالعه) در غالب آزمایشها با کاهش مقدار تا 60 درصد، پارامتر U (نشاندهنده سرعت انتقال ردیاب) در تمامی آزمایشها با افزایش مقدار تا 85 درصد و پارامتر DL (بیانگر ضریب پراکندگی طولی) در غالب آزمایشها با افزایش مقدار تا 98 درصد مواجه شدهاند. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که افزایش مسیر پیمایش غلظت تزریق شده، منجر به بهبود شاخصهای مرتبط با کاهش غلظت شوری به عنوان نماد آلایندگی میشود. بهطوریکه پارامترهای Cr و DL بهترتیب با 66 و 96 درصد افزایش مقدار بیشترین تغییرات را داشتند. مقایسه نتایج نشان داد که با کارگذاری سرریز قوس رودخانه در دو طرف مسیر با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها پارامترهای Cr و DL بهترتیب 94 درصد افزایش و 95 درصد کاهش یافتند. پارامترهای مذکور با کارگذاری سرریز در قوس داخلی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها بهترتیب با افزایش مقدار تا 94 درصد و کاهش مقدار تا 97 درصد، با کارگذاری سازه در دو طرف مسیر پیچانرودی با نسبت 5 برابری فاصله یه طول سرریزها با کاهش مقدار و با کاهش فاصله کارگذاری سرریزها به 7/1 برابری نسبت فاصله به طول سرریزها با افزایش مقدار تا 94 درصد حاصل گردیدند. مقایسه پارامترهای سنجش زمانی توزیع و انتقال ردیاب شامل Tpr و Tdr حاصله از آزمایشهای بدون سازه و با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایشهای مختلف نشان داد که با نصب سازهها پارامترهای مذکور با افزایش مقدار مواجه شدند. بهطوری که پارامتر Tpr بدنبال کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه در دو طرف مسیر پیچانرودی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها با 66 درصد افزایش مقدار، با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه تنها در قوس داخلی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها تا 61 درصد افزایش مقدار، با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه در دو طرف مسیر با نسبت فاصله به طول سرریزها برابر با 5، تا 49 درصد و با کارگذاری سرریزها در دو طرف مسیر پیچانرودی با نسبت 7/1 برابری فاصله به طول سرریزها تا 48 درصد افزایش مقدار نسبت به حالت بدون سرریز داشت. همچنین پارامتر Tdr نیز در اغلب موارد پس از کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایشهای مختلف با افزایش مقدار تا 84 درصد مواجه شده است. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایشهای مختلف و افزایش موانع منجر به کاهش سرعت انتقال ردیاب (پارامتر U) شده است. نتیجهگیری: تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در آزمایشهای انجام گرفته بر روی بستر رسوبی، با افزایش متوسط سرعت و تلاطم جریان، پارامتر Cr با کاهش مقدار و پارامتر DL با افزایش مقدار مواجه شده است. همچنین افزایش مسافت نسبی و تعداد قوسهای آبراهه منجر به افزایش پارامتر Cr و DL گردیده است. نتایج حاکی از آن است که بهطور کلی با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایشهای مختلف در اغلب موارد پارامتر Cr با افزایش مقدار و پارامتر DL با کاهش مقدار مواجه شده است. از این میان کارگذاری سرریزها در دو طرف مسیر با نسبت 7/1 برابری فاصله به طول سرریزها بدلیل افزایش همزمان دو پارامتر Cr و DL عملکرد بهتری داشت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آزمایشهای ردیابی؛ پراکندگی طولی؛ غلظت آلاینده؛ بستر رسوبی؛ پیچانرود | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 117 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 35 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب