سعید گوهری

شبکه کانالها، ترکیبی از یک کانال اصلی و تعدادی انشعاب است. هیدرودینامیک تقاطعات بسیار پیچیده است و بسیاری از پارامتر ها از قبیل نسبت جریان، زاویه اتصال، هندسه کانال، شیب طولی و مقاوت بستر روی جریان در اینجا اثر گذار می باشد. در بیشتر مواقع در رودخانه های طبیعی مرزهای کانال سست هستند و جریان آب می تواند باعث فرسایش بستر و دیواره ها شود. بنابراین مطالعه الگوی جریان می تواند به پیش بینی تغییرات شکل بستر در مجاری رسوبی کمک کند. در این تحقیق با بهره گیری از مدل عددی فلوتری دی الگوی جریان در یک کانال متقاطع مستطیلی مدل سازی شده و تاثیر شیب طولی کانال جانبی(0002/0، 002/0 و02/0)بر الگوی جریان بررسی شده است. همچنین تاثیر شش نسبت دبی نیز بر الگوی جریان بررسی شده است.بدین منظور از مدل های آشفتگی k - استاندارد، RNG ( k - ) و مدل LESاستفاده گردید و پس از شناخت مدل مناسب به صحت سنجی نتایج مدل عددی و مطالعه پارامتریک اثر شیب طولی کانال جانبی بر روی ویژگی های جریان از جمله ابعاد ناحیه جدایی، سرعت های عرضی و تغییرات تراز سطح آب پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی نتایج عددی از مدل آزمایشگاهی وبر و همکاران(2001) که بر روی یک کانال مستطیلی با تقاطع 90 درجه و شیب کاملا افقی انجام شده است، استفاده شد.نتایج نشان می دهد که دقت مدل های آشفتگی در پیش بینی میدان جریان با مدل آزمایشگاهی مطابقت دارد اما مدل RNG در پیش بینی نواحی برگشتی از دقت بیشتری برخوردار است . نتایج نشان می دهد که با افزایش شیب طولی کانال جانبی بر ابعاد ناحیه جدایی افزوده می شود. همپنین ابعاد ناحیه جدایی با افزایش نسبت دبی کاهش یافته بطوریکه در نسبت های دبی بالا این ناحیه محو می شود. نتایج حاصل از تغییرات تراز سطح آب نیز نشان می دهد که با افزایش شیب طولی عمق آب در محل تقاطع کمتر میشود.همچنین نتایج نشان می دهد که علاوه بر ایجاد ناحیه چرخشی در پایین دست تقاطع، یک ناحیه سکون در گوشه بالا دست تقاطع داخل کانال اصلی ایجاد می شود که افزایش شیب باعث افزایش ابعاد این ناحیه می شود. نتایج حاصل از پیش بینی محل های مستعد فرسایش و رسوب نشان داد که با افزایش شیب طولی کانال جانبی امکان ایجاد چاله های فرسایشی بزرگ تر افزایش می یابد.به دلیل رشد ناحیه جدایی در شیب های بالا و اثرات ان روی فرسایش و رسوب گذاری، طرحی با شیب طولی کانال جانبی کمتر