شبیه سازی جریان در آبگیر‌های کفی با استفاده از نرم افزار FLOW 3D

Subject Areas : Irrigation and Drainage

امیرعباس کمانبدست ¹ , بهرنگ فرج پور ²

1 - دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، گروه مهندسی آب، اهواز، ایران.
2 - گروه سازه‌های آبی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم وتحقیقات خوزستان.

Received: 2011-06-08 Accepted : 2011-08-23 Published : 2632-11-22

Keywords:

Abstract :

آبگیرهای کفی از جمله سازه‌هایی هستند که معمولا" در مناطق کوهستانی ساخته می‌شوند. در بحث آبگیری از رودخانه‌ها،روش‌های متعددی وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها و محدودیت‌های خاص خود را دارند. آبگیری از جریان آب در رودخانه‌ها معمولا به دو روش پمپاژ و ثقلی صورت می‌گیرد. روش ثقلی به دلیل پیوسته بودن و عدم نیاز به صرف انرژی بر روش پمپاژ ارجحیت دارد. روش‌های مختلفی به طریق ثقلی امکان پذیر می‌باشد که معمولا به سه دسته آبگیرهای جانبی، جلویی و کفی تقسیم بندی می‌شوند. با توجه به تجربیات بدست آمده در کشور‌های اروپایی برای مناطق کوهستانی و کوهپایه ای با شیب طولی رودخانه بیش از یک درصد در حالی که 75 درصد بار بستر دارای ابعاد بزرگتر از 6 میلی متر باشد، آبگیر کفی توصیه گردیده است. با توجه به اینکه تحلیل هیدرولیکی جریان در آبگیر کفی چندان توسط مدل‌های ریاضی مورد بحث قرار نگرفته و از طرفی بررسی و ساخت مدل‌های فیزیکی زمان بر و پر هزینه است ، بنابراین در این پژوهش، شبیه سازی هیدرولیک جریان در آبگیر کفی، توسط نرم افزار Flow3Dمورد نظر قرار گرفت.در این پژوهش مشاهده گردید که بهترین شیب شبکه آبگیر، برای آبگیری شیب 20 درجه می‌باشد. از طرفی هر قدر درصد بازشدگی شبکه آبگیر افزایش یابد، نسبت دبی انحرافی نیز افزایش می‌یابد. همچنین تغییرات ضریب شدت جریان در حالت‌های مختلف نسبت به عدد فرود ، شیب و درصد بازشدگی بررسی شد که با توجه به نمودارهای بدست آمده مشخص شد که افزایش عدد فرود و درصد بازشدگی شبکه آبگیر، باعث کاهش ضریب تخلیه جریان می‌گردد.

References:

- رزاز ، م. (1385). بررسی عددی و آزمایشگاهی رفتار هیدرولیکی آبگیر‌های کفی"، پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه

- Escande¸L. (1955). Prise d'eau a' Travers une Grille"¸Nouveau Comple' ments d'hydraulique 2 :59-68. Publications Scientifiques et Techniques du Ministe' re de L'Air 302 : Paris(in French).

- Kamanbedast, A.A and Shafai-Bejestan, M. (2008). "Effects of Slope and area opening on the discharge ratio in bottom intake structures". Journal of Applied sciences, 8 (14) ,pp. 2631-2635.

- Kuntzmann¸J. and Bouvard, M. (1954). Etude Theorique des Grilles de Prises d'eau du Type"¸en-dessous¸La Houille Blanche.9(9/10) ,pp. 569-574 (in French).

- Mostkow¸M.A. (1957). A Theoretical Study of  Bottom Type water Intakes"¸La Hoille Blanche, No.4, Sep.

- Noseda¸G. (1955). Operation and Design of Bottom Intake Racks"¸ International Association of Hydraulic Research Congress¸La Haye¸C17¸1-11.

- Orth¸J.¸ Chardonnet, E., Meynardi, G. (1954). Etude de Grilles pour Prises d'eau du Type"¸en-dessous¸La Houille Blanche¸9(6) :pp. 343-351(in French).

- Ract-Madoux¸X., Bouvard, M. Molbert, J. and Zumstein, J. (1955)"Quelques Realisations Recentes de Prises en-dessous a Haute Altitudeen savoie¸La Houille Blanche¸10(6) ,pp.852-878(in French).