مطالعه آزمایشگاهی ظرفیت آبگیری مخازن نگهداشت سیل در جریان غیرماندگار

به دلیل اثرات منفی محیط زیستی سدهای مخزنی، مخازن نگهداشت سیل یا مخازن تاخیری سیلاب به عنوان یک راهکار جایگزین برای مدیریت و کاهش خسارات سیل در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. بررسی پیشینه تحقیق نشان می دهد که مطالعات عددی و آزمایشگاهی محدودی در این زمینه انجام شده است، لذا در این تحقیق با بررسی آزمایشگاهی عوامل موثر بر نحوه عملکرد مخازن نگهداشت در آزمایشگاه هیدرولیک آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال ۲۰۱۸، اثر میزان زبری بستر آبراهه اصلی بر میزان دبی ورودی به مخزن نگهداشت در کنترل دبی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با واسنجی برخی معادلات ضریب دبی سرریز جانبی،  قابل تعمیم بودن استفاده از روابط جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار بررسی شد. برای مدل سازی، یک مخزن فلزی از طریق سرریز جانبی لبه پهن به بدنه کانال متصل شد. سه ارتفاع زبری بستر فلوم در محدوه ۰۶/۰ تا ۱۵ میلی‎متر و همچنین سه طول سرریز جانبی در محدوده ۳۰ تا ۹۰ سانتی متر مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش ها تحت شرایط جریان غیرماندگار و با سه هیدروگراف ورودی با دبی های اوج ۱۷، ۲۵ و ۳۳ لیتر بر ثانیه و زمان پایه ۵۰۴ ثانیه انجام شد. با استفاده از حسگرهای دیجیتالی، عمق جریان در هر لحظه در کانال و مخزن ثبت و دبی متوسط جریان ورودی به مخزن محاسبه گردید. بر اساس نتایج، استفاده از روابط ضریب دبی سرریز جانبی جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار قابل تعمیم نیست لذا بر مبنای تئوری بدون بعدسازی پی باکینگهام، روابطی برای محاسبه دبی متوسط جریان ورودی به مخزن نگهداشت و مدت زمان پرشدن آن ارائه گردید که بیشینه خطای محاسباتی برای دبی متوسط جریان ورودی به مخزن و زمان پر شدن مخزن کمتر از ۱۵ درصد بوده است. همچنین تغییرات زبری بستر آبراهه می تواند تا ۲۵ درصد باعث افزایش دبی متوسط ورودی به مخزن جانبی شود.