شبیه‌سازی یک بعدی آبشویی رسوب در مخازن سدها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکدة کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

2 استادیار دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

کنترل رسوبات در مخزن سدها یکی از موضوعات مهم در مدیریت این مخازن است که موجب افزایش عمر مفیدآنها می­شود.  مخازن سد به عنوان یک مانع باعث تله­اندازی رسوب می­شود و از انتقال رسوب به رودخانة پایین دست جلو‌گیری می‌کند.  افزایش مقدار رسوباتدر مخزن، باعث کاهش عمر مفید سد و کاهش استفاده از آن می­شود.  روش­های مختلفی برای تخلیة قسمتی از رسوبات مخزن مورد مطالعه قرار گرفته‌است.  آبشویی رسوب  درمخزن سد به دلیل استفاده از انرژی جریان آب و
بی­نیاز بودن به منبع انرژی اضافی،(مانند لایروبی) در مخازن مختلف در سراسر دنیا به کار گرفته شده است و از اولین گزینه­ها در مدیریت رسوب در مخازن است.  در این مقاله یک مدل ریاضی یک‌­بعدی با جریان یکنواخت در مورد آبشویی رسوب در مخزن سد بررسی شده است. این مدل با فرض داشتن پروفیل اولیه رسوب و حل معادلة پیوستگی رسوب بر اساس روش تفاضل­های محدودتهیه شده است و توانایی محاسبة پروفیل رسوب با زمان را دارد.  همچنین، مقدار حجم رسوبات شسته‌شده و حجم آب مخزن با گام­های زمانی متفاوت در این مدل محاسبه می‌شود.  این مدل برای داده‌های آزمایشگاهی و داده‌های واقعی ارزیابی شد؛ نتایج حاصل از مدل، در مقایسه با مقادیر واقعی، رضایت­بخش بود.  مقایسة نتایج این مدل با مدل HEC-6، مزیت این مدل و ضعف مدل HEC-6 را در پیش‌بینی پروفیل بستر فرسایش­یافته نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


Atkinson, E. 1996. Flushing sediment from reservoir.  REFLUSH User Manual.  HR Walling Ford. UK Report OD ITM 54, March.    

Cheng, X. M. 1992. Reservoir sedimentation in Chinese hydro scheme. Int. Water Power & Dam Construction.

Fan, J. and  Jiang Rujin, N. 1980.  On methods of desolation of reservoir. Int Seminar  of Experts on Reservoir Desalting.Tunis.

Guan, Y., Rong, F. and Wang, H. 1991. A numerical model for sedimentation in Fenhe reservoir and adjoining research. International J. Res. IRTECH. 36(4).

Hsieh, W. and Shen, H. 1999. Flushing sediment through reservoirs. J. Hydraulic Eng. Vol. 37.

Jafari, M. 2001. Experimental and numerical study on sediment flushing in dam reservoirs. M.Sc. Thesis. Faculty of Agriculture.  Shahid Bahonar University. Kerman. Iran. (in Farsi)

Ju, J. 1990. Computational methods of head water erosion and its application. J. Sediments Res. Vol. 1. 33-39.

Kokobo, T., Ltakura, M. and Harada, M. 1997. Predicting methods and actual results on flushing of accumulate deposits from Dashidaira reservoirs. 18th ICOLD, Q75, R, Jul. 26-30. Florence. San Francisco. California.

Lai, D., Hseh, W. and Shen, H. 1996.Flushing sediment through reservoirs. J. Hydraulic Res. 34(2): 243-256.

Lai, J. S. 1994. Hydraulic flushing for reservoir desolation. Dissertation Presented to the University of California at Berkeley, in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy.

Naghshineh, A. 2003. Experimental study on sediment flushing in dam reservoirs. M.Sc. Thesis. College of Civil Engineering.  Shiraz  University. Shiraz. Iran. (in Farsi)

Olsen, N. B. 1996. Two-dimensional numerical modeling of flushing.  Processes in Water Research. 37(1).

Olsen, N. B. 2003. Three-dimentional numerical modelling of flushing. Processesin Water Research. 32(2).

Olsen, N. B. 1991. A three dimensional numerical model for simulation of sediment movement in the water intake. Dr. Eng. Degree. The Norwegian Institute of Technology. Division of Hydraulic Engineering. University of Trondheim.

Peng, R. and Niu, J. 1987. Numerical model for head ward erosion on bed load. J. Sediment Res. Vol. 3. Proceeding Conference IAHR. Grazz. Austria.

Scherlin, H. 1987. Sediment sluicing in the mountain reservoirs. Proc. IAHR of the Int.Work Shop on Fluvial Hydraulics of Mountain Regions. Oct.3-6. Trend. Italy.

Stoesser, T. 1999. On the use of A3D CFD model to simulate reservoir sedimentation process.  Proceeding Conference. IAHR. 14.

White, W. R. and Betts, R. 1984. The feasibility of flushing sediment through reservoir of the Harare Symposium. Challenges in Africa Hydrology and Water Resource. July. IAHR. Pubi.No144.

Zavar, A. 2002. Mathematical study on sediment releasing from bottom outlet.  M.Sc. Thesis. College of Civil Engineering.  Shahid Chamran  University. Ahvaz. Iran. (in Farsi)