بررسی آزمایشگاهی توان جریان ثانویه در پیچ رودخانه

شناخت جریان عرضی قوی ناشی از نیروی گریز از مرکز در پیچان رودها سبب شناخت مکان بیشینه فرسایش در ساحل خارجی می شود. از این رو با شناخت مکان های مناسب برای احداث دهانه آبگیر و انجام عملیات مناسب مهندسی رودخانه می توان از تخریب سازه ها و زمین های زراعی اطراف رودخانه جلوگیری کرد. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی توان جریان ثانویه و تغییرات آن در پیچ رودخانه و مدل های پیش بینی مکان بیشینه فرسایش عرضی پرداخته شده است. آزمایش های این پژوهش در یک پیچ تند با نسبت شعاع مرکزی به عرض ۳۱‎/۱ در یک توپوگرافی توسعه یافته و سه دبی ۶۳، ۸۹ و ۱۰۴ لیتر بر ثانیه انجام شده است. بررسی ها نشان گر هماهنگی کامل جریان ثانویه با تغییرات شیب عرضی بستر و کاهش توان جریان ثانویه با افزایش دبی می باشد. به بیان واضح تر نسبت انرژی جنبشی عرضی به طولی از ۴۳ درصد در دبی ۶۳ لیتر بر ثانیه به ۳۵ درصد در دبی ۱۰۴ لیتر بر ثانیه کم شده است. همچنین مکان دهانه آبگیر در پیچ تند در حدود یک سوم از ورودی پیچ به دست آمده است. علاوه بر آن، بررسی مدل های تاخیر فاز جریان ثانویه نشان داد که آن ها توانایی پیش بینی صحیح مکان بیشینه فرسایش را ندارند. دلیل این امر عدم درنظرگرفتن تندی پیچ (نسبت شعاع مرکزی به عرض کانال) است که روی الگوی جریان عرضی تاثیر بسزایی دارد.