بررسی تاثیر امواج عرضی نوع 1 و 2 بر غلظت رسوبات معلق پاییندست موانع در مجاری روباز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در بسیاری از مواقع مجموعه‌ای از موانع در مسیر حرکت آب قرار می گیرند که با عبور آب از بین آنها، در پایین‌دست موانع جریان­های ورتکس ایجاد می شود. از همپوشانی ورتکس ایجاد شده از هر کدام از موانع، امواج عرضی که راستای انتشارشان عمود بر جهت جریان آب است تشکیل می شوند. این امواج سبب کاهش انتقال رسوبات معلق به سمت پایین‌دست موانع می­گردند. در این تحقیق میزان تاثیر امواج عمود بر جریان نوع 1 و2 بر غلظت رسوبات معلق پایین‌دست موانع در یک فلوم آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در هر یک از آزمایش‌ها، جهت مقایسه نتایج، غلظت رسوبات معلق در دو حالت با و بدون وجود موج عرضی، در دو مقطع انتهایی فلوم اندازه‌گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در دامنه برابر برای موج نوع 1 و 2، توانایی موج عرضی نوع 1 در پس زدن رسوبات معلق به سمت بالا‌دست موانع و کاهش غلظت آنها در پایین‌دست موانع بیشتر از موج نوع 2 می‌باشد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effect of Transverse Wave Modes 1 and 2 on Suspended Sediment Concentration Downstream of the Obstacles in Open Channels

چکیده [English]

In many cases some series of obstacles are placed in the path of water, the water passes through them and at the obstacles downstream the vortex flows are created.  By overlapping the created vortices by the obstacles, transverse waves that their propagation direction is perpendicular to the direction of the water flow are formed. These waves cause reduction of the suspended sediment transfer toward the downstream of the obstacles. In this study, the effects of the perpendicular waves in flow modes 1 and 2 on the suspended sediment concentration at the downstream of the obstacles were studied, in a laboratory flume. In each experiment for comparing the results, the suspended sediment concentrations were measured in two conditions (with and without the presence of transverse waves) at the 2 end points of the flume. The results show that at equal amplitudes of the waves, modes 1 and 2, the ability of transverse wave mode 1 in the rejection of suspended sediment toward the upstream and reducing its concentration in the downstream of the obstacles is greater than that of the Wave mode 2.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Suspended sediment concentration
  • Transverse wave
  • Vortex
جعفری ا، 1389. بررسی امواج عمود بر جریان ناشی از کشش ورتکس پشت موانع با قطرها و دبی‌های مختلف در کانال‌های          
      روباز با استفاده از مدل فیزیکی. پایان‌نامه دکتری سازه­های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.
عزیزی ر، 1387. بررسی تاثیر امواج عمود بر جریان ناشی از ورتکس موانع بر ظرفیت انتقال رسوبات در مجاری روباز. پایان­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 
        نامه کارشناسی ارشد سازه­های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.
عطایی آشتیانی ب و بهشتی ع، 1386. مکانیک امواج آب (ترجمه). جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیر کبیر.
قمشی ع، 1388. امواج عمود بر جریان ناشی از ورتکس موانع در مجاری روباز و تاثیر آن بر شکل بستر. صفحه­های 125 تا 134.   
       مجموعه مقالات هشتمین سمینار بین المللی  مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
کاشیگر ل و مقبلی ن، 1377. دوره درسی فیزیک (ترجمه). انتشارات فاطمی.
Blevins RD, 1977. Flow-induced Vibration, VNR, London, Toronto, Melbourne.
Crass, 1939. about oscillation phenomenon on water surface part 1: Flow around obstacle from piles of bridge, coptes  
       Rendus de Seances de 1`Academine de sciences, 209, (in french)
Ghomeshi M, Mortazavi Dorcheh  SA and Falconer R 2007. Wave formation by vortex shedding in open Channel,
       Journal of Applied Sciences 7 (24).
Jafari A, Ghomeshi M, Bina M and Kashefipour SM, 2010a. Experimental study on ten modes of transverse waves due
       to vertical cylinders in open channels, Scientific International Journal of Food, Agriculture & Environment, JFAE.
Jafari A, Ghomeshi M, Bina M and Kashefipour SM, 2010b. Comparing of ten modes of oscillation occurring
 
across  the open channels, IAHR-APD 2010 Congress, The School of Engineering, The University of Auckland, New   
       Zealand, 21-24 February. Helsinki, Finland.
Schuster  JC, 1967. Canal Capacity Studies, Wave Formation by Bridge Piers, Hydraulics Branch Rep, HYD-485,
      U.S. Bureau of Reclamation.
Zima L and Ackermann NL, 2002. Wave Generation in Open Channels by Vortex Shedding from Channel Obstructions, J of Hydraulic Engineering  ASCE.Vol 128(6) Pp, 596-603.
Zukauskas A, Ulinskas R and Katinas V, 1988. Flow Dynamics and flow Induced Vibrations of Tube Banks,
       Experimental and Applied Heat Transfer Guide Books. Hemisphere, New York