بررسی آزمایشگاهی تأثیر منحرف کننده‌الگوی جریان بر پس‌زدگی آب و راندمان نگهداشت واریزه

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 9، دوره 7، شماره 4 - شماره پیاپی 18، اسفند 1399، صفحه 73-82   

نوع مقاله: پژوهشی کاربردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v7i4.87735

نویسندگان

الهام رستم زاده^* ؛ محمد مهدی احمدی؛ مجید رحیم پور

دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

چکیده

تجمع واریزه‌ها همراه جریان آب در آبراهه‌ها، سالانه مشکلات جبران ناپذیری ایجاد می‏کند. روش‏های سازه‌ای یکی از موثرترین شیوه‌ها برای کاهش خطرات ناشی از جریان واریزه‌ای، می‌باشد. در این تحقیق کارایی سازه آشغال‏گیر با استفاده از منحرف‌کننده‌های الگوی جریان برای افزایش راندمان نگهداشت واریزه و تاثیر آن بر پس‌زدگی آب و جمع‌آوری سریع واریزه‌های چوبی بعد از سیل بررسی شد. برای انجام این تحقیق از سه هندسه‌ مختلف آشغال‏گیر، یک مخلوط واریزه‌ای و سه سایز منحرف‌کننده جریان به‏صورت آزمایشگاهی بهره گرفته شد. براساس نتایج به‏دست آمده بهترین عملکرد آشغال‏گیر با وجود منحرف‌کننده‌های جریان، مربوط به آشغال‏گیر خطی منظم با راندمان 97% بوده و پس‌زدگی آب کاملا تحت تاثیر عدد فرود جریان بود. آشغال‏گیر معکوس V شکل، کمترین میزان پس‌زدگی با مقدار 55/2 % داشت، که قابل توجه نیست. در این پژوهش طول فرش واریزه‌ای و بیشترین ارتفاع کپه‌ تولید شده میانی برای هندسه‌ آشغال‏گیر بررسی شد، نتایج نشان داد نصب منحرف کننده منجر به تغییر هندسه تجمع واریزه شده به‏نحوی‏که عملیات جمع‌آوری واریزه بعد از سیل، تسهیل خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

آشغال‏گیر؛ سازه‌های آبی؛ سیلاب؛ مهندسی رودخانه

مراجع

نوری، ا. 1391. بررسی حرکت جسم شناور در رودخانه با استفاده از روش SPH. پایان‏نامه کارشناسی‌ارشد رشته سازه‏های آبی، دانشکده عمران و محیط‏زیست، دانشگاه تربیت مدرس.
Bezzola G.R. and Hegg C. 2007. Ereignisanalyse Hochwasser 2005. Bundesamt für Umwelt, BAFU.
Bocchiola D., Rulli M.C. and Rosso R. 2005. Flume experiments on wood entrainment in rivers. Advances in water resources, 29(8): 1182-1195.
Gippel C.J. 1995. Environmental hydraulics of large woody debris in streams and rivers. Journal of Environmental Engineering, 121(5): 388-395.
Glade T. 2005. Linking debris-flow hazard assessments with geomorphology. Geomorphology, Mar 1;66(1-4): 189-213.
Kaitna R. and Rickenmann D. 2007. A new experimental facility for laboratory debris flow investigation. Journal of Hydraulic Research, 45(6): 797-810.
Liu X. and Lei J. 2003. A method for assessing regional debris flow risk. an application in Zhaotong of Yunnan province SW China. Geomorphology, 52(3-4): 181-191.
Mazzorana B., Hübl J., Zischg A. and Largiader A. 2011. Modelling woody materialtransport and deposition in alpine rivers. Natural Hazards, 56(2): 425-449.
Mizuyama T. 2008. Structural countermeasures for debris flow disasters. International Journal of Erosion Control Engineering, 1(2): 38-43.
Rimböck A. 2003. Schwemmholzrückhalt in wildbächen. Driftwood retention in mountain torrents. Doctoral dissertation, Ph. D. thesis, Technical University of Munich, Munich, Germany.‏
Schmocker L. and Weitbrecht V. 2013. Driftwood: Risk analysis and engineering measures. Journal of Hydraulic Engineering, 139(7): 683-695‏.
Schmocker L. and Hager W.H. 2013. Scale modeling of wooden debris accumulation at a debris rack. Journal of Hydraulic Engineering, Jul 15; 139(8): 827-36.
Schalko I. 2018. Modeling hazards related to large wood in rivers (Doctoral dissertation, ETH Zurich).
Schalko I., Schmocker L., Weitbrecht V. and Boes R.M. 2019. Laboratory study on wood accumulation probability at bridge piers. Journal of Hydraulic Research, 58(4): 566-581.
Steeb N., Rickenmann D., Badoux A., Rickli C. and Waldner P. 2017. Large wood recruitment processes and transported volumes in Swiss mountain streams during the extreme flood of August 2005. Geomorphology, 279: 112-127.