پژوهش های مهندسی آب ایران

پژوهش های مهندسی آب ایران

تغییرات آشفتگی جریان در سرریز راه ماهی W با استفاده از مدل عددی Flow-3D

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
جواد احدیان 1
امیرمحمد کیانی 2
سید محسن سجادی 2
سید امیر رضا مرتضوی 2
حسین عزیزی نادیان 3
1 استاد گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
2 گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 گروه مهندسی معماری عمران-محیط زیست و ریاضیات، دانشگاه برشا، ۲۵۱۲۱ برشا، ایتالیا
10.22034/ijwer.2025.534808.1101
چکیده
سدسازی و اجرای بندهای انحرافی مانع از مهاجرت آبزیان به بالادست سازه‌ها می‌شود. به همین منظور از سازه هیدرولیکی راه‌ماهی جهت کاهش انرژی و مهاجرت آسان برای ماهیان استفاده می‌شود. پژوهش حاضر به بررسی عددی سازه راه‌ماهی از نوع حوضچه سرریز W شیب‌دار با زاویه راس 22.5 درجه و با فواصل نسبی 3 می‌پردازد. برای آگاهی از کارکرد هیدرولیکی و هیدرودینامیکی سازه راه‌ماهی W ، سازه در شیب‌های مختلف 4، 7 و 10 درصد و جریان ورودی با 5 دبی متفاوت در مدل Flow 3D شبیه‌سازی شد. نتایج نشان دادند که ضرایب مقاومت جریان که زبری مانینگ و اصطکاک مودی هستند، با افزایش دبی و شیب مجرا تا 28% کاهش می‌یابند. درصد کاهش انرژی جنبشی آشفتگی در شیب‌های 4، 7 و 10 درصد به‌ترتیب برابر با 0.036، 0.058 و 0.084 متر ثبت شدند. توزیع سرعت جریان 3 بعدی در طول سازه با توجه به تاثیر انرژی جنبشی سرریز بر گرداب‌های عمودی تشکیل شده در شیب پایین‌دست نشان داد که گردابه‌های قائم در پایین‌دست سازه‌ها شکل می‌گیرد و عملکرد سازه در شیب 4 درصد مطلوب‌تر از دیگر شیب‌های آن بود. همچنین بیشینه تغییرات نسبت عمق با زبری مانینگ در شیب 10 درصد برابر با 0.105 و کمترین در شیب 4 درصد برابر با 0.04 ثبت شد.
کلیدواژه‌ها
تلاطم
توزیع الگوی سرعت
عدد فرود
مقاومت جریان

موضوعات