آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 631 |
| تعداد مقالات | 6,584 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,927,222 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,457,444 |
بررسی آزمایشگاهی تاثیر بازشدگی تک دریچه مایتر بر حجم و عمق آبشستگی بستر رودخانه (مطالعه موردی؛ دریچه کشتیرانی بهمنشیر) | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| دوره 28، شماره 2، تیر 1400، صفحه 123-140 اصل مقاله (990.46 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2021.19058.3452 | ||
| نویسندگان | ||
| بهزاد تجری1؛ مهدی مفتاح هلقی* 2؛ محسن سلیمانی بابرصاد3؛ امیر احمد دهقانی4 | ||
| 1دانشجوی دکترا سازه های آبی/ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 2دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 3گروه مهندسی اب، مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست واحد شوشتر دانشگاه آزاد اسلامی | ||
| 4دانشیار گروه مهندسی اب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: دریچه کشتیرانی از نوع مایتر در مسیر رودخانه و شرایط عبور جریان از دریچه در حال حرکت (باز و بسته شدن دریچه) پیچیدگی خاصی دارد که بررسی تاثیر آن بر آبشستگی بستر پایین دست دریچه را ضروری می نماید. تحقیق حاضر بر روی دریچه مایتر (در حالت بازشدگی تک دریچه) انجام شده و به بررسی آزمایشگاهی تاثیر سرعت بازشدگی تک دریچه مایتر بر حجم و عمق آبشستگی بستر رودخانه (مطالعه موردی؛ دریچه کشتیرانی بهمنشیر) پرداخته است.تیموتی لاود (2012) با استفاده از مدل فیزیکی اقدام به بررسی وضعیت آبشستگی در بالادست سد شماره 24 رودخانه می سی سی پی نمود. نتایج تحقیق نشان داد که حفره های متعددی تشکیل شده که عمیق ترین آن حدود 22/1 متر عمق دارد. مواد و روشها: براساس امکانات و شرایط آزمایشگاهی و اصل تشابه سازی، اقدام به ساخت یک مدل فیزیکی با مقیاس 1:20 (LR=20) شد. مدل فیزیکی دریچه مایتر در داخل یک فلوم مستطیلی به طول 6 متر، عرض 30/1 متر و عمق 5/0 متر قرار داده شد. عمق رسوبات از محل دریچه تا انتها (بطول 3 متر) به عمق 20 سانتیمتر بود و در بالادست دریچه مایتر هیچگونه رسوباتی در نظر گرفته نشد. ذرات رسوبی از محل رودخانه بهمنشیر تامین شد که قطر متوسط (D50) آنها توسط آزمایشگاه ژئوتکنیک و برابر 25/0 میلیمتر (D50=0.25 mm) تعیین گردید؛ جنس ذرات رسوبی از نوع ماسه بود. جریان به آرامی و با دبی کم وارد کانال شده و بار هیدرولیکی مورد نظر در دو طرف دریچه (بالادست و پایین دست دریچه) تنظیم و کنترل می گردید و در نهایت جریان پس از عبور از دریچه و محدوده قفل آبی از طریق کانال پائین دست وارد مخزن پمپاژ شده و دوباره به چرخه باز می گشت. دریچه مایتر با عبور نسبت های دبی مختلف و نیز سرعت های بازشدگی مختلف در شرایطی که یک دریچه آن باز شد مورد آزمایش قرار گرفت و پس از پایان آزمایش با استفاده از متر لیزری اقدام به قرائت داده های رقوم بستر فلوم (فرسایش و رسوبگذاری) گردید که مقادیر آن بصورت حجمی و ارتفاعی محاسبه شد. یافته ها: با توجه به نتایج حاصل از آنالیز ابعادی به روش باکینگهام، آزمایشات متعددی برای تعیین تاثیر پارامترهایی همچون نسبت سرعت بازشدگی دریچه (نسبت سرعت بازشدگی مدل نسبت به پروتوتایپ) (2 ، 4/2 و 3) و نسبت دبی های مختلف جریان (نسبت دبی جریان به دبی حداکثر مدل) (5/0، 75/0 و 1) و نسبت اختلاف بار هیدرولیکی قبل و بعد از دریچه بر حجم و عمق آبشستگی در طول فلوم انجام گردید که نتایج تحقیق در قالب رسم نمودارهای حجم آبشستگی در مقابل نسبت دبی جریان و نسبت سرعت بازشدگی ارائه شد. نتیجه گیری: نتایج بررسی تاثیر نسبت سرعت بازشدگی دریچه مایتر بر حجم و عمق آبشستگی نشان داد بطور کلی با افزایش سرعت باز شدگی دریچه حجم آبشستگی افزایش و عمق آن کاهش یافت که به دلیل تمرکز جریان به مدت زمان بیشتر در حالت سرعت کمتر باز شدگی بود و باعث فرسایش عمقی بیشتر نسبت به حالت بازنمودن دریچه با سرعت بیشتر شد. نتایج نشان داد با افزایش سرعت باز شدگی دریچه حجم فرسایش تا 3/17 درصد افزایش یافت همچنین با افزایش سرعت بازشدگی دریچه عمق فرسایش تا 23 درصد کاهش نشان داد. لازم به ذکر است با افزایش دبی هم عمق و هم حجم چاله فرسایش افزایش یافت عمق فرسایش تا 18 درصد و حجم چاله تا 17 درصد افزایش نشان داد. در خصوص بار هیدرولیکی نیز نتایج نشان داد با افزایش بار هیدرولیکی عمق فرسایش تا 42 درصد افزایش و حجم آبشستگی نیز تا 85 درصد افزایش یافت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| دریچه مایترگیت؛ حجم آبشستگی؛ نسبت سرعت بازشدگی دریچه؛ نسبت دبی جریان | ||
| مراجع | ||
|
1.Chen, J., Tang, H., Li, Z., and Dai, W. 2010. Multi-approach analysis of maximum riverbed Scour depth above subway tunnel. Journal of Water Science and Engineering. 3: 4. 431-442.
2.Chepaikin, G.A. 1989. Hydraulic model studies of the main radial gates of navigation of locks. Translated from: Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo. 8: 46-48.
3.Saz Ab Pardazan Co. Comprehensive Studies of Bahmanshir and Karun Shipping Dams2004. Khuzestan Water and Power Authority.
4.Espa, P., and Sibilla, S. 2014. Experimental Study of the Scour Regimes Downstream of an Apron for Intermediate Tail water Depth Conditions. Journal of Applied Fluid Mechanics. 7: 4. 611-624.
5.Estes, A.C., Frangopol, D.M., and Foltz, SD. 1997. A time-dependent reliability approach to the life cycle analysis of miter gates on locks and dams. ASCE Structures Congress and Exposition, Denver.
6.Hamidifar, H., Omid, M.H., and Nasrabadi, M. 2010. Localized scouring of the bed downstream of the sliding valve. Water and soil (agricultural sciences and industries). 24: 4. 728-736.
7.Hong-Zhi, W., and Zao-jian, Z. 2014. Numerical Prediction of Hydrodynamic Forces on A Ship Passing Through A Lock. China Ocean Eng. 28: 3. 421-432.
8.Lauth, T., Gordon, D., Rector, M., and Moeller, W. 2015. Scour and subsequent repair at lock & dam 25.
9.Markussen, J.V., and Wilhelms, S.C. 1987. Scour protectection for locks and dams 2-10 upper Mississippi river: Hydraulic Model Investigation. Department of the army Waterways Experiment Station, Corps of Engineers PO Box 631, Vicksburg, Mississippi. pp. 39180-0631.
10.Onipchenko, G.F. 1969. Lock gates for high heads. Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo. 9: 29-32.
11.Studies of the master plan of irrigation and drainage network of Abadan and Khorramshahr Island. (1976). Khuzestan Water and Power Authority. pp. 85-174.
12.Thomas Gambucci, P.E. 2010. 2nd Joint Federal Interagency Conference, Las Vegas, NV. 309-320.
13.Verelst, K., Vandenbruwaene, W., and Peeters, P. 2015. Erosion and sedimentation near the renovated weir lock complexof Asper in Belgium. Scour and Erosion – Cheng, Draper & An (Eds)© 2015 Taylor & Francis Group, London. pp. 535-544.
14.Verma, D.V.S., and Arun, G. 2006. Scour downstream of a sluice gate. The Indian society for hydraulics journal of hydraulic engineering. pp. 57-65. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 417 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 285 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب