محمد واقفی

حفاظت از حریم روردخانه ها از جمله مهمترین مسائل در علم هیدرولیک می باشد. یکی از اقتصادی ترین روش-های تثبیت ساحل خارجی ساخت آبشکن در دیواره آن می باشد. مدل های عددی با کاهش زمان و هزینه هایی که صرف کار های آزمایشگاهی می شود و همچنین قابلیت تکرار پذیری بالا، این امکان را فراهم کرده که بسیاری از پدیده های پیچیده هیدرولیکی شبیه سازی شود. به علت شرایط پیچیده در مسیر های مئاندری و هزینه بالایی که در تحلیل آزمایشگاهی آن نیازمند است، در این پژوهش با استفاده از مدل عددی Flow-3D به آنالیز الگوی جریان در حول آبشکنT شکل و نیز اثر حضور سازه محافظ بر پارامترهای هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن اصلی پرداخته شده است. به منظور شبیه سازی از داده های مدل فیزیکی در حالت حضور آبشکن منفرد T شکل، جهت صحت سنجی مدل عددی استفاده گردید. نتایج نشان دهنده تطابق بسیار مطلوب بین داده های آزمایشگاهی و عددی و وجود خطای کمتر از 5 درصد بین این داده ها می باشد. در مطالعه حاضر تمامی پارامتر های هیدرولیکی جریان برای چهار مدل به ترتیب تغییرات، نسبت فاصله سازه محافظ از آبشکن اصلی، نسبت طول بال به جان آبشکن، نسبت طول جان به بال آبشکن و نیز تغییرات همزمان طول بال، جان و فاصله سازه محافظ بررسی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله سازه محافظ از 3 تا 9 برابر طول آبشکن اصلی، طول ناحیه جدایی از 8/0 تا 5/2 برابر نسبت به حالت آبشکن منفرد افزایش و همچنین میزان قدرت گردابه ای در اطراف آبشکن اصلی حداکثر 40 تا 120 درصد کاهش می یابد. یافته ها نشان دادند که سازه محافظ در فاصله 5 برابری طول آبشکن اصلی، بهینه ترین عملکرد در پایداری بستر و سواحل کانال را دارد. پس از تعیین فاصله مناسب سازه محافظ و آبشکن اصلی، با افزایش نسبت بال به جان آبشکن T شکل طول ناحیه جدایی جریان از 7 تا 12 درصد و عرض ناحیه جدایی جریان 2 درصدی افزایش پیدا نموده است. کاهش نسبت بال به جان آبشکن T شکل موجب جابجایی مرکز گردابه پایین دست آبشکن اصلی به سمت جان آبشکن اصلی و کوچک تر شدن ابعاد گردابه بین آبشکن اصلی و سازه محافظ میگردد. تغییر نسبت جان به بال آبشکن، طول و عرض ناحیه جدایی را به ترتیب 88 و 26 درصد افزایش می دهد. کمترین مقدار قدرت جریان گردابه ای در نسبت جان به بال برابر یک ایجاد شده است. افزایش توام طول بال و جان آبشکن و به تبع آن فاصله سازه محا