بررسی آزمایشگاهی تأثیر سازه نیمه استوانه در افزایش ظرفیت رسوب شویی تحت فشار در مخازن سدها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

رسوب‌شویی هیدرولیکی تحت فشار یکی از روش‌های تخلیه رسوبات نهشته شده در مخازن سدها است. در این روش با باز کردن دریچه تخلیه تحتانی رسوبات ته‌نشین شده در داخل مخزن سد از مجاورت دریچه به همراه جریان خروجی از دریچه خارج می‌شود. در این تحقیق با انجام آزمایش‌هایی بر روی مدل فیزیکی تأثیر استفاده از سازه نیمه استوانه در مقابل دریچه تخلیه تحتانی بر افزایش ظرفیت رسوب شویی تحت فشار هیدرولیکی در مخازن سدها مورد مطالعه قرار گرفت. سازه‌های نیمه استوانه مورد آزمایش سرپوشیده بوده و دارای شکافی به عرض برابر با قطر دریچه تخلیه تحتانی در قسمت بالادست دیواره و مقابل دریچه تخلیه تحتانی بودند. همچنین در تمامی آزمایش‌ها ارتفاع سازه 6 برابر قطر دریچه تخلیه تحتانی و سطح بستر رسوبی مماس بر لبه پایینی دریچه تخلیه تحتانی بود. آزمایش‌ها با 4 دبی، 3 بار آبی بالادست دریچه و 4 قطر سازه انجام شد. نتایج حاصل از انجام آزمایش‌ها نشان می‌دهد که استفاده از سازه نیمه استوانه می‌تواند ظرفیت رسوب شویی را تا 10 برابر نسبت به حالت بدون سازه افزایش دهد. در بار آبی ثابت با افزایش دبی عمق مخروط رسوب شویی افزایش می‌یابد. به ازای مقادیر ثابت دبی خروجی و قطر سازه تغییرات عمق مخروط رسوب شویی در برابر تغییرات بار آبی ناچیز بوده و تقریبا تأثیری روی این عمق ندارد. همچنین به ازای بار آبی ثابت برای هر دبی یک قطر مناسب وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of the Effect of a Semi-Cylinderical Structure on increasing Pressurized Sediment Flushing Capacity in Reservoirs of Dams

نویسندگان [English]

  • Moahammad Naser Mohammadi
  • Farzin Salmasi
  • Ali Hosseinzadeh Dalir
  • Hadi Arvanaghi
چکیده [English]

Pressurized sediment flushing is one of the methods for removing deposited sediment in reservoirs of dams. In this method, by opening the bottom outlet, deposited sediment in the vicinity of the bottom outlet is flushed out. In this study by performing experiments on a  physical model, the effect of a semi-cylindrical structure in front of a bottom outlet on increasing pressurized sediment flushing capacity was investigated. The Semi-cylinderical structure used in the experimnts was closed at the upper side and had an opening width equal to the bottom outlet diameter at the upstream. Also in the all experiments the height of the structure was six times greather than the bottom outlet diameter and the level of the sediment layer was tangent to the bottom outlet. The experiments were conducted with four different discharges released from the bottom outlet, three water depths above the bottom outlet and four diameters of the semi-cylinderical structure. The results of the Experiments indicated that using a semi-cylinderical structure can increase sediment flushing capacity up to 10 times in contrast to nonstructured case. For a fixed depth of water, an increase in outflow discharge increased scour cone depth. Also for a fixed amount of outflow discharge and structure diameter, changes in water depth had almost no effect on scour cone depth. Also the results indicated that at a constant water level for each outflow discharge there was a proper diameter for the semi-cylinderical structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bottom outlet
  • dam reservoir
  • Pressurized sediment flushing
  • Semi-cylindrical structure
  • Water intake