بررسی اثر غلظت جریان حاوی رسوب چسبنده بر ضریب دبی آبگیر کفی با محیط متخلخل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

آبگیری از رودخانه جهت کشاورزی یا استفاده در صنعت به روش ثقلی به شیوه­های مختلفی امکان­پذیر می­باشد که استفاده از محیط متخلخل یکی از این روش­ها می­باشد. با توجه به اینکه در طبیعت معمولاً جریان آب همراه با رسوب می­باشد لازم است انحراف آب در این جریان­ها مورد بررسی قرار بگیرد. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی تاثیر عواملی مانند: اندازه دانه­بندی محیط متخلخل، غلطت رسوبات چسبنده و دبی­های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیر کفی با محیط متخلخل بررسی شد. نتایج نشان داد ضریب دبی در اندازه سنگ­دانه mm5/16= D50 در دبی 7/20 لیتر بر ثانیه با غلظت­های، 5/1، 3، 5/6 و 8 گرم در لیتر به ترتیب  038/0، 035/0، 034/0 و 033/0 است. کاهش سرعت جریان عبوری از داخل محیط متخلخل به دلیل افزایش غلظت، می­تواند دلیلی برای کاهش ضریب گذردهی باشد. ضریب دبی برای غلظت  gr/lit3 در دبی 7/20 لیتر بر ثانیه برای اندازه سنگ­دانه با D50، 5/11، 5/16 و 25 میلی­متر به ترتیب 025/0، 035/0 و 042/0 است. این مسأله به­دلیل بالاتر بودن مقدار تخلخل در اندازه سنگ­دانه mm25= D50  نسبت به mm5/16= D50  و mm5/11= D50 می­باشد. نشان داد که در دبی­های پایین­تر تغییرات ضریب دبی نسبت به دبی ورودی بیشتر می­باشد ولی با افزایش دبی ورودی به مقدار ثابت می­رسد. با بررسی داده­های بدست آمده و استفاده از تحلیل ابعادی و رگرسیون چند متغیره، روابطی برای تخمین دبی و ضریب دبی برای این آبگیر پیشنهاد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of flow Density containing cohesive sediment on discharge coefficient of bottom intake with porous media

نویسندگان [English]

  • sasan madadi 1
  • Ali reza Emadi 2
  • Ramin Fazloula 2
1 PhD student, Dept. Of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2 Department of water engineering, Sari agricultural sciences and natural resources university.
چکیده [English]

Water diversion from river for agriculture or industry based on gravity is possible according to different methods where using porous media is one of its methods. It is necessary to study the water diversion in such flows because there is sediment in water flow in the nature. Different methods such as: porous media grain size, cohesive sediment density and various water discharging were studied in this research by making experimental model. The obtained results show that discharge coefficient in D50 = 16.5 mm in discharge 20.7 lit/s with 1.5, 3, 6.5 and 8 gr/lit density are 0.038, 0.035, 0.034 and 0.033 respectively. Reducing the flow velocity in porous media is because of increasing in density which is a reason of reducing in discharge coefficient. The discharge coefficient for 3 gr/lit density in discharge of 20.7 lit/s for the D50, 11.5, 16.5 and 25 mm are 0.025, 0.035 and 0.042. This is happened because of higher porosity in D50 = 25 mm than D50 = 16.5 mm and D50= 11.5 mm. it was observed that in lower discharges, discharge coefficient changes are more than inlet discharge but it is stable by increasing the inlet discharge. By analyzing the obtained data and using dimensional analyzing and multivariate regression, relationships to estimate discharge and discharge coefficient were proposed for this intake

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Water diversion
  • Dimensional Analysis
  • Rock fill
  • Sediment
  • Physical Model