مدلسازی عددی رسوبشویی (فلاشینگ) در سدها (مطالعه موردی سد سفید رود)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد بین المللی کیش

3 عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه زنجان

چکیده

چکیده:

در این تحقیق عملیات رسوب شویی مخزن سد سفیدرود با استفاده از مدل عددی Flow 3D با دو مدل آشفتگی RNG و LES شبیه سازی شده وبا نتایج مطالعات موردی انجام گرفته بر روی مخزن سد سفید رود در سال 1383صحت سنجی شده است. به منظور شبیه سازی، محدوده ای از مخزن به طول تقریبی 700 متر و همچنین دیواره سد در قالب 2 مش بلاک (Mesh block)1و2 مش بندی گردید. مش بلاک 1 شامل دیواره سد و همچنین محدوده نزدیک به دیواره سد و همچنین دریچه های تحتانی در نظر گرفته شد.در این محدوده به خاطر وجود تغییرات گرادیان سرعت جریان، تعداد سلول ها بیشتر در نظر گرفته شده تا محاسبات دقت بیشتری داشته باشند.دیواره سد از جنس Solid در نظر گرفته شد که غیر قابل تغییر می باشد ولی هندسه بستر مخزن، رسوبی Sediment تعریف گردید زیرا با حرکت جریان تغییر می کند. نتایج نشان می دهد که در نزدیکی تخلیه کننده های تحتانی سد مقدار حداکثر رسوب شویی تا بستر مخزن به صورت مخروطی شکل انجام می شود. مقادیر بالای ضریب تبیین R2=0/832و مقادیر پایین درصد خطای پیش بینی مدل عددی و درصد مربعات خطا، RMSE=0/57 و MAE=0/454 بیانگر نتایج قابل قبول مدل Flow 3D با شبیه ساز LES در مدل سازی فلاشینگ سد سفید رود می باشد. مقایسه نتایج بیانگر آن است که مدل آشفتگی LES در برآورد حداکثر عمق آبشستگی عملکرد بهتری نسبت به مدل آشفتگی RNG دارد و نتایج حاصل از آن به نتایج فلاشینگ انجام شده در سال 1383 نزدیک تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical modeling of sediment washing (flushing) in dams (Case study of Sefidrood dam)

نویسندگان [English]

  • mahmood shafai bajestan 1
  • Mostafa Adineh 2
  • Hesam Ghodousi 3
2 Azad university kish international branch
3 Faculty member of Department of Water Engineering,Zanjan University
چکیده [English]

Introduction

In this research, the sediment washing operation of Sefidrood Dam reservoir has been simulated using Numerical Flow 3D model with two turbulence models RNG and LES and the results with case studies performed on Sefidrood Dam reservoir in 2004 have been validated. In order to simulate, an area of the reservoir with an approximate length of 700 meters and also the dam wall were meshed in the form of 2 mesh blocks 1 and 2. Mesh block 1 was considered to include the dam wall as well as the area close to the dam wall as well as the lower Gates. The dam was considered to be of solid type, which is unchangeable, but the geometry of the reservoir bed was defined as sediment because it changes with the movement of the flow.

The results show that near the lower dischargers of the dam, the maximum amount of sediment washing up to the reservoir bed is conical. The high values of the explanation coefficient (R2) and the low values of the percentage of predictive error of the numerical model indicate the acceptable results of the Flow 3D model with the LES simulator in the flushing modeling of Sefidrood Dam. Comparison of the results indicates that the LES turbulence model has a better performance in estimating the maximum scour depth than the RNG turbulence model and the results are closer to the flushing results performed in 2004.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sediment washing"
  • dam reservoirs"
  • ,"
  • 3D software

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 19 فروردین 1402
  • تاریخ دریافت: 30 آبان 1400
  • تاریخ بازنگری: 04 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 19 فروردین 1402
  • تاریخ اولین انتشار: 19 فروردین 1402