تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,749 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,384 |
مدلسازی عددی جریان گلآلود در مخزن سد دز | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 7، دوره 49.1، شماره 94، خرداد 1398، صفحه 77-88 اصل مقاله (1.84 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2019.8958 | ||
نویسندگان | ||
محمدرضا زایری* ؛ مهدی قمشی | ||
دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
چکیده | ||
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در تحلیل پدیدههای سیالاتی به علت دقت بالای آن به طور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، استفاده از مدل عددی در تحقیق و پژوهش جریانهای گلآلود ورودی به مخزن یک رویکرد نسبتاً جدید است، زیرا هیدرودینامیک جریان گلآلود به یک مخزن بسیار پیچیده میباشد. اطلاع از نحوه حرکت، پخش و گسترش طولی، عرضی و عمقی و زمان رسیدن آنها به بدنه سد در مدیریت بهینه زمان باز و بسته شدن دریچهها حائز اهمیت است. سد دز یکی از سدهای مهم کشور بوده که در شمال خوزستان قرار گرفته است. در این مقاله از دو مدل یک بعدی و سه بعدی جهت شبیهسازی پیشروی جریان گلآلود ورودی به مخزن سد دز استفاده گردید. کمیتهای هیدرودینامیکی جریان گلآلود شامل ارتفاع و سرعت متوسط جریان به دست آمده از مدل عددی محاسبه و با نتایج دادههای اندازهگیری شده مقایسه گردید که برای سرعت متوسط حداقل خطا 3/6 درصد و حداکثر خطا 5/10مشاهده گردید. خطاهای مشاهده شده برای ارتفاع متوسط جریان حداقل 6/4 و حداکثر 7/8 درصد میباشد. از تحلیل مقادیر اندازهگیری شده و تخمین زده شده میتوان بیان داشت که دبیهای بین۲۳۰ تا ۶۰۰ مترمکعب در ثانیه با غلظت رسوب 5/0 تا 15/1 گرم در لیتر جریان گلآلود ضعیغی ایجاد نمودهاند به طوری که این جریانها نتوانستهاند خود را به دیواره سد برسانند. دبیهای بیش از ۶۰۰ متر مکعب در ثانیه با غلظت رسوب بیش از 2/1 گرم در لیتر جریان گلآلود نسبتاً قوی ایجاد نمودهاند که توانستهاند خود را به دیواره سد برسانند. | ||
کلیدواژهها | ||
جریان گلآلود؛ سد دز؛ مدل عددی؛ دینامیک سیالات محاسباتی | ||
مراجع | ||
بینام، گزارش نهایی اندازهگیری جریان غلیظ در مخزن سد دز-مرکز تحقیقات آب و شرکت سهامی آب و برق خوزستان، 2007. حسـنزاده ی، محمدی ف، ابراهیمزاده ع، "مـدلسازی رسوبگذاری مخزن سد ماکو با استفاده از MIKE3"، اولین همایش منطقهای مصالح ساختمانی و تکنولوژیهای نوین در مهندسی عمران، مرند، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرند، ۱۳۹۰. رمضانی ی، قمشی م، "بررسی میزان تأثیر جریانهای غلیظ بر روند رسوبگذاری مخزن سد سفیدرود"، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 1390، 25 (4)، 880-874. محمدنژاد ب، شمسایی ا، عباسنیا ا، "بررسی رسوبگذاری و رسوبزدایی مخزن سد سفیدرود با استفاده از مدلهای عددی"، هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران، انجمن هیدرولیک ایران، دانشگاه صنعت آب و برق، ۱۳۸۷. محمدنژاد ب، شمسایی ا، "مدلسازی رسوبگذاری مخازن سدها در اثر جریان چگال"، ششمین کنفرانس بینالمللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، 1382. محمدنژاد ب، شمسایی ا، "مدلسازی عددی حرکت جریانهای زیر سطحی در مخازن سدها"، هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه صنعت آب و برق، تهران، 1387. Antar N, Moodie TB, “Weakly Nonhydrostatic Effects in Compositionally Driven Gravity Flows”, Studies in Applied leman, F. Rouge, Lausanne, Switzerland, 381-386 April, 2003. Balistrieri L, Tempel R, Stillings L, Shevenell L, “Modeling Spatial and Temporal Variations in Temperature and Salinity during Stratification and Overturn in Dexter Pit Lake, Tuscarora, Nevada, USA”, Applied Geochemistry, 1184-1203 May, 2006. Bell V, George D, Moore R, Parker J, “Using a 1-D Mixing Model to Simulate the Vertical Flux of Heat and Oxygen in a Lake Subject to Episodic Mixing”, Ecological Modelling, 41-54 June, 2006. Cantero MI, Garcia MH, Buscaglia GC, Bombardelli FA, Dari EA, “Multidimensional CFD Simulation of a Discontinuous Density Current”, Proc. XXX IAHR Congress, 2003, 405-412. Cheng RT, Casulli V, “Evaluation of the UnTRIM Model for 3-D Tidal Circulation”, In: Proc. of the 7th International Conference on Estuarine and Coastal Modeling. St. Petersburg, FL, 628-642 October, 2001. Chung SW, Gu R, “Two-Dimensional Simulations of Contaminant Currents in Stratified Reservoir”, Journal of Hydraulic Engineering, 1998, 124 (7), 704. Cole TM, Wells SA, “CE-QUAL-W2: A Two-Dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model, Version 3”, Instruction Report EL-06-01. Vicksburg, MS, 2006. De Cesare G, Muller P, Schleiss A, “Experiments on the Entrainment of Sediment into Suspension by a Dense Bottom Current”, Journal of Geophysical Research (Oceans), 2009, 98 (C3), 4793-4807. De Cesare G, Schleiss A, Hermann F, “Impact of Turbidity Current on Reservoir Sedimentation”, Journal of Hydraulic Engineering, 2001, 127 (1), 6-16. DHI Software, “MIKE 3 Flow Model FM Manual, Hydrodynamic Module”, Scientific Documentation, DHI Water and Environment, 2000. Eke E, Viparelli E, Parker G, “Field-scale numerical modelling of breaching as a mechanism for generating continuous turbidity currents”, Geosphere themed issue Exploring the Deep Sea and Beyond, 2011. Fan J, Morris GL, “Reservoir Sedimentation. II: Reservoir Desiltation and Long-Term Storage Capacity”, ASCE, Journal of Hydraulic Engineering, 1992, 118 (3), 354-369. Fang X, “Simulation of Thermal dissolved Oxygen Habitat for Fishes in Lakes under Different Climate Scenarios Part 1. Cool-water Fish in the Contiguous US”, Ecological Modelling, 2004, 172 (1), 13-37. FLOW-3D, “User guide and manual release 9.3”, Flow Science Inc, Santa Fe, NM, 2007. Fukushima Y, Parker G, Pantin HM, “Prediction of ignitive turbidity currents in Scripps submarine canyon”, Marin. Geo, 67: 55-81 December 2007. Garcia MH, “Hydraulic jumps in sediment-driven bottom currents”, Journal of Hydraulic, Enginering, ASCE, 1993, 119 (10), 1094-1117. Ghomeshi M, “Reservoir sedimentation modeling”, Ph. D Thesis, University of Wollongong, Australia, 1995. Gosink J, “Northern Lake and Reservoir Modeling”, Cold Regions Science and Technology, Elsevier, 13 (3), 281-300, May 1987. Hamrick JM, “A Three-Dimensional Environmental Fluid Dynamics Computer Code: Theoretical and Computational Aspects”, The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science. Special Report 317, 1992. Heidarnejad M, Halvai D, Bina M, “The Proper Option for Discharge the Turbidity Current and Hydraulic Analysis of Dez Dam Reservoir”, World Applied Sciences Journal, 2011, 13 (9), 2052-2056. Hodges B, Dallimore C, “Estuary, Lake and Coastal Ocean Model: ELCOM v2.2 User Manual, 2007. Huang H, Imran J, Pirmez C, “Numerical Model of Turbidity Currents with a Deforming Bottom Boundary”, Journal of Hydraulic Engineering, 2005, 131 (4), 283-293. ICOLD, “World Register of Dams, Update”, International Commission on Large Dams, Paris, 1999. Lavelli A, Boillat JL, De Cesare G, “Numerical 3D Modeling of the Vertical Mass Exchange Induced by Turbidity Currents in Lake Lugano (Switzerland)”, 5th International Conference on Hydro Science and Engineering, ICHE, 2002. Parker G, Fukushima Y, Pantin H, “Self-accelerating turbidity currents”, Journal Fluid Mech. 1986, 171, 145-181. Patterson MD, Simpson JE, Dalziel SB, Nikiforakis N, “Numerical Modelling of Two-dimensional and Axisymmetric Gravity Currents”, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2005, 47 (10-11), 1221-1227. Sangdo A, Julien P, “Three-Dimensional Modeling of Turbid Density Currents in Imha Reservoir, South Korea”, Journal of Hydraulic Engineering, 2014, 133 (6), 637-648. Sequeiros OE, Cantero MI, Garcia MH, “Sediment Management by Jets and Turbidity Currents with Application to a Reservoir for Flood and Pollution Control in Chicago, Illinois”, Journal of Hydraulic Research, 2009, 47 (3), 340-348. Wang ZY, Hu CH, “Strategies for Managing Reservoir Sedimentation”, International Journal of Sediment Research, 2009, 24 (4), 369-384. Water Research Institute, “Sedimentation in the Reservoir of Large Dams”, Ministry of Energy, Iran, 2000. Williams N, “Modeling Dissolved Oxygen in Lake Powell using CE-QUAL-W2”, Brigham Young University, 2007. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 622 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 535 |