رفتن به محتوای اصلی
x
تعیین هندسه بهینه و فاصله بهینه نصب صفحات مستغرق با استفاده از الگوریتم PSO جهت كاهش ورود رسوبات به آبگیرها
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
مهندسی آب
استاد

الهام فاضل نجف آبادی

آبگیرها با هدف بیشترین انحراف جریان از رودخانه و کمترین میزان رسوب عبوری، از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که همواره مورد توجه قرار دارند. با توجه به این نکته که شیب آبگیر عمدتا کمتر از کانال اصلی است، جریان آب توانایی حمل تمامی رسوبات وارد شده از رودخانه را ندارد. عمل رسوب گذاری در دهانه آبگیر سبب کاهش راندمان آبگیری و رشد علفهای هرز شده که هزینههای سنگین لایروبی را تحمیل میکند؛ و در صورت عدم لایروبی ظرفیت آبگیر را کاهش میدهد.بنابراین با توجه به اینکه هدف عمده طراحی آبگیرها، انحراف و انتقال آب از جریان اصلی رودخانه جهت مصارف صنعت، کشاورزی و شرب میباشد، انتقال کمترین مقدار رسوب، بیشترین بهرهبرداری از کانال آبگیر را به همراه خواهد داشت. صفحات مستغرق که بر اساس اصل راندن رسوبات عمل میکند، یکی از روش های مناسب برای کاهش رسوبات ورودی به آبگیر معرفی شده است. با این حال بیشتر مطالعات صورت گرفته در زمینه آبشستگی و جلوگیری از تغییر مسیر خط القعر رودخانه می باشد. مطالعات در این پژوهش با هدف بهینه سازی ابعاد صفحات مستغرق و فواصل نصب آن ها از یکدیگر در به حداقل رساندن میزان رسوب ورودی به آبگیر صورت گرفته است. سناریوهای مختلف به کمک شبیه سازی کانال با قوس 180 درجه در نرم افزار SSIIM انجام شد. شیب کانال اصلی 002/0 و آبگیر در موقعیت 120 درجه قوس با زاویه آبگیری 70 درجه قرار داشت. 8 صفحه ی مستغرق در دو ردیف موازی 4 تایی مقابل آبگیر جانمایی شد. دبی ورودی به کانال 20 لیتر بر ثانیه، دبی آبگیری 27/4 لیتر بر ثانیه و عمق آب 12 سانتی متر بود. جزئیات شبیه سازی از آزمایش های شیرآلی و همکاران (1397) گرفته شد و برای تعیین صحت کار نرم افزار نتایج رسوب بدست آمده از شبیه سازی ها با ننایج آزمایشگاهی حاصل از آزمایش های شیرالی و همکاران (1397) مقایسه شد(21). نتایج صحت سنجی بدست آمده، مقدار 55/0 درصد خطا در نتایج مقدار رسوب در کانال اصلی و 07/1 درصد خطا در نتایج مقدار رسوب ورودی به آبگیر در نرم افزار SSIIM را نشان داد. با آگاهی بر میزان خطای نرم افزار، شبیه سازی ها در 5 مرحله و 28 سناریو، به بررسی ارتفاع صفحات مستغرق، طول صفحات مستغرق، فاصله ی عرضی صفحات مستغرق، فاصله طولی صفحات مستغرق و فاصله اولین ردیف صفحات مستغرق تا آبگیر انجام گرفت. نتیجه هر مرحله به کمک الگوریتم PSO بهینه سسازی شده و مبنای مرحله بعد در نظر گرفته شد. با اتمام شبیه سازی ها ابعاد بهینه صفحات مستغرق در کانالی با مشخصات فوق، ارتفاع 5/0 برابر عمق آب، 6 سانتی متر، طول 5/2 برابر ارتفاع صفحات مستغرق معادل 25/1 عمق آب، 15 سانتی متر، فاصله عرضی صفحات مستغرق 167/2 برابر ارتفاع صفحات معادل 08/1 عمق آب، 13 سانتی متر، فاصله طولی صفحات مستغرق 5 برابر ارتفاع صفحات و 5/2 برابر عمق آب، 30 سانتی متر و فاصله از آبگیر برابر با عمق جریان در کانالی اصلی و 2 برابر ارتفاع صفحات مستغرق برابر با 12 سانتی متر بدست آمد.

کلمات کلیدی: رسوب، نرم افزار SSIIM، الگوریتم بهینه سازی PSO، آبگیر، صفحات مستغرق

تحت نظارت وف ایرانی