تحقیقات آب و خاک ایران

تحقیقات آب و خاک ایران

مطالعه آزمایشگاهی تأثیر سرریزهـای قوس رودخانه بر پارامترهای اختلاط آلاینده در پیچان‌رود آزمایشگاهی با بستر صلب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان ایران
2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
10.22059/ijswr.2026.422853.670232
چکیده
در پژوهش حاضر تأثیر چهار آرایش سرریزهای قوس رودخانه شامل WR1-1 (کارگذاری در دو طرف مسیر با فاصله نسبی 5/2، به‌گونه‌ای که فاصله بین سازه‌ها 3/0 متر بوده است)، WR1-0 (کارگذاری در قوس داخلی با فاصله نسبی 5/2)، WR2-2 (کارگذاری در دو طرف مسیر با فاصله نسبی 5، با فاصله 6/0 متر بین سازه‌ها) و WR3-3 (کارگذاری در دو طرف مسیر با فاصله نسبی 7/1، با فاصله 2/0 ‌متر بین سرریزها) در مقایسه با حالت بدون سرریز WR0-0 (بدون کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه)، بر انتقال ردیاب و ضریب پراکندگی طولی در یک فلوم پیچان‌رودی هشت‌قوسی با بستر صلب و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی شد. به‌منظور ارزیابی رفتار انتقال ردیاب، از آزمایش‌های ردیابی و اندازه‌گیری تغییرات زمانی غلظت استفاده و پارامترهای Cr (نسبت کاهش بیشینه غلظت ردیاب بین منحنی‌های تغییرات زمانی غلظت در مقاطع ورودی و خروجی)، Tpr (خروجی اختلاف زمان رسیدن غلظت به مقدار بیشینه در ابتدای و انتهای هر آزمایش)، Tdr (اختلاف زمان خروج ابر ردیاب از نقاط اندازه‌گیری بالادست و پایین‌دست در هر آزمایش)، سرعت انتقال ردیاب (U) وضریب پراکندگی طولی (DL) محاسبه شد. نتایج نشان داد که افزایش دبی واحد عرض از 014/0 به 05/0 مترمکعب بر متر در ثانیه، در اغلب آرایش‌ها موجب کاهش پارامترهای Cr، Tpr، و Tdr، و افزایش پارامترهای U و DL شد؛ به‌طوری‌که بیشترین کاهش Cr و افزایش DL به‌ترتیب 66 و 98 درصد بود. همچنین، کاهش 50 درصدی عمق جریان در اغلب شرایط موجب افزایش پارمترهای U و DL تا 95 درصد و کاهش سایر پارامترهای انتقال تا 86 درصد شد. مقایسه آرایش‌های مختلف نشان داد که استقرار سرریزها در تمامی آرایش‌ها موجب افزایش DL و کاهش پیک غلظت نسبت به حالت بدون سرریز شد. در میان آرایش‌های مورد بررسی، WR3-3،بهترین عملکرد را در افزایش DL و کاهش پیک غلظت نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Laboratory study of the effect of the bendway weirs on pollutant mixing parameters in a laboratory meandering river with a rigid bed

نویسندگان English

Samaneh Nojoumi 1
Mahdi Esmaeili Varaki 2
Mehdi Meftahhalaghi 1
Amirahmad Dehghani 1
Abdolraza Zahiri 1
1 Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture Science, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده English

In the present study, bendway weir arrangements, including WR1-1 (installed on both sides of the channel at a relative spacing of 2.5, with a distance of 0.3 m between the structures), WR1-0 (installed along the inner bank at a relative spacing of 2.5), WR2-2 (installed on both sides of the channel at a relative spacing of 5, with a distance of 0.6 m between the structures), and WR3-3 (installed on both sides of the channel at a relative spacing of 1.7, with a distance of 0.2 m between the structures), were investigated and compared with the no-weir condition (WR0-0) in an eight-bend meandering flume with a rigid bed under different hydraulic conditions. Tracer-tracking experiments and concentration–time measurements were conducted to evaluate tracer transport behavior. The parameters Cr (peak tracer concentration reduction ratio between the inlet and outlet), Tpr (the difference between the times required to reach the maximum concentration at the beginning and end of each experiment), Tdr (the difference between the tracer-cloud travel times between the upstream and downstream measurement points), tracer transport velocity (U), and longitudinal dispersion coefficient (DL) were calculated. The results showed that increasing the unit discharge from 0.014 to 0.05 m³/(m·s) decreased Cr, Tpr, and Tdr and increased U and DL under most arrangements. The maximum decrease in Cr and the maximum increase in DL were 66% and 98%, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Tracer experiments
pollution mixing
rigid-bed channel
concentration distribution
longitudinal dispersion coefficient