سعید گوهری

تقاطع کانال های روباز پدیده ایست که در بسیاری از آبراهه های طبیعی یا دست ساز بشر، مشاهده می شود. به دلیل برخورد دو جبهه ی جریان، دینامیک جریان در محل تقاطع و اطراف تقاطع پیچیده است بطوریکه به ناحیه ی پراغتشاش با الگوی سه بعدی جریان از آن یاد می شود. به ویژه بلافاصله در پایین دست تقاطع، ناحیه ی جدایی جریان در مجاورت دیواره ی داخلی توسعه می یابد که همراه با الگوهای چرخشی جریان های ثانویه می باشد. در این ناحیه بدلیل تغییر در مقدار و جهت سرعت جریان، تغییر در مقدار دبی جریان و تغییر در مقدار دبی رسوب، ممکن است شاهد فرسایش شدید بستر، فرسایش سواحل و نیز رسوب گذاری در پایین دست باشیم که باعث ایجاد خسارت به سازه های هیدرولیکی پایین دست خواهد شد. از عوامل مؤثر بر میزان این فرسایش و رسوب گذاری، می توان به نسبت پهنای دو آبراهه یا کانال متقاطع، نسبت دبی آن ها، زاویه ی تلاقی آن ها، عدد فرود ذره پایاب، و اندازه دانه های رسوب بستر اشاره کرد. بنابراین آگاهی از سازوکار جریان و رسوب در این ناحیه، بسیار پراهمیت می باشد. از طرفی مدل سازی این پدیده ی پیچیده، تنها توسط نرم افزارهای سه بعدی امکان پذیر می باشد. در این پایان نامه، از مدل سه بعدی SSIIM2 که از سری نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD می باشد، استفاده شده است. این مدل معادلات ناویه-استوکس را با استفاده از روش حجم محدود با الگوریتم ساده و مدل آشفتگی - حل می کند. این مدل یک مدل غیرساختار است و واسنجی مدل با استفاده از نتایج اندازه گیری وبر و همکاران(2001) در دانشگاه lowa انجام شد. نتایج نشان داد که نرم افزار SSIIM2 در شبیه سازی جریان در محل تلاقی کانال ها دقت بالایی دارد. واسنجی رسوب مدل با استفاده از نتایج اندازه گیری قبادیان(1385) انجام شد و نتایج نشان داد که مدل SSIIM2 در شبیه سازی رسوب در تلاقی کانال ها نیز از دقت بالایی برخوردار است. هندسه ی ذوزنقه ای جریان، توسط نرم افزار برنامه نویسی VisualStudio6 نوشته شده و در مدل فراخوانی شده است.پس از ایجاد هندسه ی جریان و اعمال شرایط مرزی، مسئله برای حالت زاویه ی تلاقی 90درجه در سه نسبت دبی و سه نسبت پهنا توسط نرم افزار و با استفاده از داده های اندازه گیری شده ی قبادیان(1385) در دانشگاه شهیدچمران اهواز انجام شد. نتایج نشان داد که در مقاطع ذوزنقه ای، ابعاد ناحیه رسوب گذاری و ف