بررسی آزمایشگاهی تأثیر اندازه ذرات رسوبی و هندسه ورودی و خروجی بر راندمان حوضچه‌های تله‌اندازی رسوب

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

علی آریان فر ¹ , محمود شفاعی بجستان ² , امیر خسروجردی ³ , حسین بابازاده ⁴

1 - دانشجوی دکتری؛ دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات تهران؛ دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی؛ گروه مهندسی آب؛ تهران؛ ایران
2 - استاد؛ دانشکده مهندسی علوم آب؛ دانشگاه شهید چمران اهواز؛ گروه سازه‌های آبی؛ اهواز؛ ایران
3 - استادیار؛ دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات تهران؛ دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی؛ گروه مهندسی آب؛ تهران؛ ایران
4 - استادیار؛ دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات تهران؛ دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی؛ گروه مهندسی آب؛ تهران؛ ایران

تاریخ دریافت : 1392/07/12 تاریخ پذیرش : 1392/09/12 تاریخ انتشار : 1392/12/28

کلید واژه: حوضچه‌های تله‌اندازی رسوب, راندمان تله‌اندازی, مدل فیزیکی,

چکیده مقاله :

یکی از روش‌های جدا کردن و گردآوری رسوبات در مجاری باز، ایجاد حوضچه‌های تله اندازی رسوب می‌باشد. در این پژوهش، برای تعیین بهترین هندسۀ حوضچه بر پایۀ بیشترین درصد تله اندازی رسوبات، آزمایش‌ها در یک فلوم به طول 4 متر و عرض 25 سانتی‌متر، برای 13 شکل هندسی حوضچه با زوایای ورودی و خروجی مختلف انجام شد. چهار نوع ماده پلاستیکی به عنوان رسوبات آزمایشگاهی با اندازه و وزن ظاهری متفاوت ولی با چگالی‌های یکسان انتخاب و آزمایش‌ها در زمان ثابت انجام شد. نتایج نشان داد که زوایای ورودی و خروجی حوضچه‌ها، بر مقدار رسوبات ته نشین شده تأثیر بسزایی دارد. به‌گونه‌ای که در حالت دیواره ورودی قائم، هرچه زاویۀ دیواره خروجی ملایم‌تر باشد، مقدار تله‌اندازی بیشتر است. همچنین در حوضچه‌های رسوب که زاویه ورودی دارای شیب ملایم بوده و دیواره‌ خروجی قائم است، هرچند رسوبات به آسانی وارد حوضچه می‌شوند، لیکن بر اثر گرداب‌های قوی تشکیل شده در پایین‌دست، بخش عمده‌ای از این رسوبات دوباره تعلیق شده و به بیرون از حوضچه راه می‌یابند. بررسی کمّی نتایج این پژوهش از میان 13 هندسۀ آزمایش شده نشان داد که تله رسوبی با زاویه ورودی 90 درجه و زاویه خروجی 34 درجه، بیشترین راندمان تله‌اندازی رسوبات را دارند.

چکیده انگلیسی:

Invert traps are one of the most effective methods for separating and collecting sediments in open channels. In this research, some experiments were performed in a channel with 4 m long and 25 cm wide for 13 different invert trap configurations with different inlet and outlet angles. To determine the best trap geometry that has the most retention ratios, four types of plastic beads as a laboratory sediments with the same density but different size and apparent weight were tested in a constant time. Results showed that the inlet and outlet angles of the trap, has a considerable impact on the amount of deposited sediments. In the case of vertical walls of the entrance, whatever outlet wall of the trap has milder angle, trapping rate was larger the incoming angle of the trap was smooth and the outlet wall is vertical, although sediments could easily sinked in, but due to strong vortices formed downstream of the trap, much of these sediments re-suspended and directed away from the trap. Quantitative analysis of the results showed that from the 13 tested geometries, trap with inlet angle of 90° and 34° as an outlet angle, has the highest efficiency on trapping the sediments.