The study of water enterainment of plung region in density currents

محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage

داریوش کرمی چمه ¹ , سید حسن گلمایی ² , علی شاهنظری ³ , الهه حسینیان ⁴

1 - شرکت مهندسی مشاور دزآب ، اهواز، خوزستان،ایران.
2 - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،ایران.
3 - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،ایران.
4 - دانشگاه شهید چمران، گروه سازه‌های آبی، اهواز،ایران.

تاریخ دریافت : 1390/12/25 تاریخ پذیرش : 1391/03/08 تاریخ انتشار : 1391/03/31

کلید واژه: مدل فیزیکی, Physical model, جریان غلیظ, density current, Plunge region, Richardson number, Enterainment of ambient water, ناحیه‌ی غوطه‌وری, عدد ریچاردسون, کشش آب ساکن,

چکیده مقاله :

The Study of river water quality interation with lakes and dam reservoirs is important from anexploitation point of view. When river water with different densities enters a lake or dam reservoir,underflow density current phenomenon occurs. Because of the density, so understandingdifferent arrays of this phenomenon Seems necessary for checking erosion and sedimentationprocesses and their management in dams reservoir. one of the important arrays in densitycurrent phenomena is the enterainment of ambient water caused by the underflow density current.In this research, enterainment in plunging region for this flows studied by the physical model andchecking three parameters: entrance flow's Concentration, bed slop, and entrance discharge.Experiments were performed in a flume With 9.75 m length, 50 cm in width and 80 cm height, threeslops and four concentration, with different discharges. The experimental results indicated that bedslop had a direct influences on the enterainment rate of ambient water in the plunging region.

چکیده انگلیسی:

بررسی نحوه تأثیر متقابل کیفیت آب رودخانه بر دریاچه­ها و مخازن سدها بر هم­دیگر از جنبه­ی بهره برداری حائز اهمیت است. هنگام ورود آب یک رودخانه با چگالی متفاوت به دهانه یک دریاچه یا مخزن یک سد به دلیل اختلاف چگالی پدیده­ی جریان غلیظ زیرین اتفاق می­افتد، بنابراین شناخت آرایه­های مختلف این پدیده در بررسی روند فرسایش و رسوب­گذاری و مدیریت آن در مخازن سدها ضروری به نظر می­رسد. یکی از آرایه­های مهم در پدیده جریان غلیظ، کشش آب ساکن توسط جریان غلیظ می­باشد. در تحقیق حاضر کشش در ناحیه­ی غوطه­وری این جریان­ها، تحت تأثیر غلظت جریان ورودی، شیب کف، دبی ورودی و ارتفاع آب ساکن توسط مدل فیزیکی مورد تحقیق قرار گرفته­است. آزمایش­ها در یک فلوم با طول 75/9 متر و عرض 50 سانتیمتر و ارتفاع 80 سانتیمتر در سه شیب و چهار غلظت با دبی متفاوت انجام شدند. نتایج آزمایش­ها حاکی از تأثیر مستقیم شیب کف بر میزان کشش آب ساکن در ناحیه غوطه­وری می­باشد.

منابع و مأخذ:

اورک مندنی زاده، م. و خانجانی، م. ج. (1387). بررسی آزمایشگاهی جریان­های غلیظ رسوبی در مخازن سد­ها. هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه شهید عباسپور، تهران، ایران،ص، 23-21.

بهرامی، ح. (1388). بررسی پدیده پرش هیدرولیکی در جریان‌های غلیظ. رساله دکتری سازه­های آبی. دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز ص،28-59.

ترابی پوده ،ح.(1387) بررسی جریان­های غلیظ در همگرایی­ها و واگرایی­ها. رساله دکتری سازه­های آبی. دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز. ص،245-.352

حقی آبی، ا. (1383). بررسی اثر شیب کف بر پروفیل­های سرعت و غلظت جریان­های غلیظ. رساله دکتری سازه­های آبی. دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز. ص،79-86.

شهنی کرم زاده، ن. (1383). بررسی آزمایشگاهی کشش آب ساکن در جریان­های غلیظ. پایان نامه کارشناسی ارشد سازه‌های آبی. دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز. ص،45-87.

قمشی ، م. (1376). بررسی آزمایشگاهی حرکت جریان­های غلیظ. مجموعه مقالات اولین کنفرانس هیدرولیک ایران.ص 260-249.

کوتی. ف. (1389). بررسی کشش آب ساکن به درون راس جریان­های غلیظ. نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران.دانشگاه تربیت مدرس، تهران. ص،24-25.

مرادی ا. (1390). مطالعه آزمایشگاهی کشش آب ساکن توسط جریان­های غلیظ در کانال­های همگرا. پایان نامه کارشناسی ارشد سازه­های آبی. دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز. ص،76-82.

Alavian, v. Et all. (1992).density current entering lakes and reservoirs, journal of  engineering. , 63.  (55), pp: 1464–1489.

Altenakar, m. (1988). Weakly Depositing Turbidity Currents On Small Slopes. Ph.D thesis, University of EPFL, Switzerland.

Ashida, K., Egashira ,S. (1995). Basic study on turbidity currents. Proceedings of Japan Society of  -CivillEngineers, Tokyo, Vol. 237, pp:37‐50, 1975.

Chikita, K. (1990) .Sedimentation by river – induced Turbidity currents. field measurements and Interpretation. Sedimentology, vol. 37, pp. 891‐905.

Daly, R.A. (1936). Origin of submarine canyons. American Journal of Science, vol. 31, pp:401-420.

Ellison ,t.h., Turner, j.s. (1959). Turbulent Entrainment In Stratified Flow. Journal of Fluid Mechanics. Vol. 6, No. 3, pp: 423.

Fleenor, w. E. (2001). Effects and control of plunging inflow on reservoir, hydrodynamics and downstream releases. Edl. Engr. Ucdavis. Edu. Dissertation-fleenor. pdf.

Fukushima y., Parker G., Pantin H.M.(1985). Prediction of ignitive turbidity currents in Scripps submarine canyon, Marine Geology, vol.67, pp:55-8.

Ford, d.e and Johnson , m.c. (1981). Field observation of density currents in impoundment. Asce proceedings, symposim on surface water impoundments, minneapolis, mn.,pp: 1239-1248.

Ghomeshi, M. (1995). Reservoir sedimentation modeling, Ph.D. Thesis, University of Wollongong, Australia.

Hebbert, b. et al. (1979). Collie river underflow into the wellington reservoir. Proceeding of asce. vol. 105, on. Hy5, pp:533-545.

Hosseiniet ,all. (2005). Synchronous measurements of the velocity and concentration  in low Density turbidity currents using an Acoustic Doppler  Velocimeter. Flow Measurement  and Instrumentation,17,pp:59-68.

Parker G, et al. (1987). Experiments on turbidity currents over an erodible bed. Journal of Hydraulic Research, Vol. 25, No. 1.

Turner, J.S. (1973). Buoyancy effects in fluids, Cambridge University Press, Cambridge, England