مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی عددی کاهش آبشستگی پایین دست حوضچۀ آرامش تیپ 1 با استفاده از تغییر هندسه کف از تخت به پلکان دار

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
10.22065/jsce.2026.572737.3914
چکیده
در مقالۀ حاضر به منظور کاهش عمق آبشستگی در پایین دست حوضچۀ آرامش تیپ 1 استفاده از تغییر در هندسه کف از حالت تخت به پلکان دار در انتهای حوضچۀ آرامش پیشنهاد و بررسی گردیده و تأثیر این پلکان در شیب‌های مختلف 0، 9، 14 و27 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه برای بررسی تأثیر شیب‌های مذکور در شرایط مختلف بر میزان آبشستگی پایین دست حوضچه‌های آرامش از مدلسازی عددی استفاده شده است. مدل سرریز سد انحرافی چالوس واقع در استان مازندران برای بررسی مذکور انتخاب و با پلکانی نمودن کف این حوضچه، تأثیر آن مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D تحت زاویه‌ها و ابعاد مختلف پله‌ها انجام گرفته است. نتایج به دست آمده از تحلیل‌ها نشان می‌دهد که با افزایش شیب، حداکثر عمق آبشستگی در پایین دست حوضچۀ آرامش دارای کف پلکانی نسبت به حالت بدون پلکان تا 38/46 درصد کاهش یافته است. همچنین طول گودال آبشستگی در پایین دست حوضچۀ آرامش دارای کف پلکانی نسبت به حالت بدون پلکان تا 28/57 درصد کاهش یافته است. پلکانی کردن کف حوضچه باعث کاهش انرژی جنبشی مانده در پایین دست تا 14/63 درصد می‌گردد. شبیه‌سازی عددی پدیده‌های فیزیکی امکان بررسی دقیق‌تر میدان جریان، بردارهای سرعت و کانتورهای فشار و گودال آبشستگی را فراهم می‌کند که در این مقاله به صورت مبسوط به آن نیز پرداخته شده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Numerical study of reducing scour downstream of a Type 1 stilling basin by changing the floor geometry from flat to stepped

نویسندگان English

Amir Ghamatloo 1
saeed abbasi 2
1 PhD Student, Faculty of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده English

In this paper, to reduce the scour depth downstream of the Type 1 relaxation basin, it is proposed and investigated to change the bottom geometry from flat to stepped at the end of the relaxation basin, and the effect of this step has been investigated at different slopes of 0, 9, 14, and 27 degrees. In this study, numerical modeling has been used to investigate the effect of the aforementioned slopes in different conditions on the scour rate downstream of the relaxation basins. The spillway model of the Chalus diversion dam located in Mazandaran province was selected for the aforementioned study, and its effect has been investigated by making the bottom of this basin stepped. The simulation was performed using Flow-3D software under different angles and dimensions of the steps. The results obtained from the analyses show that with increasing the slope, the maximum scour depth downstream of the relaxation basin with a stepped bottom has decreased by 38.46 percent compared to the case without steps. Also, the length of the scour pit downstream of the relaxation pond with a stepped bottom has been reduced by 28.57% compared to the case without a stepped bottom. Stairs in the pond bottom reduce the kinetic energy remaining downstream by 14.63%. Numerical simulation of physical phenomena allows for a more detailed study of the flow field, velocity vectors, and pressure contours of the scour pit, which is also discussed in detail in this article.

کلیدواژه‌ها English

Local scour '
energy dissipation'
Stilling basin'
numerical model'
'
Flow-3D

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 22 بهمن 1404
  • تاریخ بازنگری 30 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش 04 اردیبهشت 1405