بررسی آزمایشگاهی و عددی تبادلات هایپریک در حضور فرم بستر خیزاب و چالاب | ||
| مجله اکوهیدرولوژی | ||
| مقاله 16، دوره 6، شماره 1، بهار 1398، صفحه 191-204 اصل مقاله (1.39 M) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2019.270596.992 | ||
| نویسندگان | ||
| نشاط موحدی1؛ امیراحمد دهقانی* 2؛ نیکو ترات3؛ مهدی مفتاح هلقی2 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 2دانشیار، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| 3پژوهشگر، دانشکدۀ هیدروژئولوژی، مرکز تحقیقات محیط زیست هلمهولتز، لایپزیک، آلمان | ||
| چکیده | ||
| ناحیۀ هایپریک به ناحیۀ اشباع بلافاصله زیر بستر رودخانه گفته میشود که کارکرد بسیار مهمی در اکولوژی جانداران دارد. در این ناحیه، قسمتی از جریان آب سطحی اکسیژن و مواد مغذی را به جانداران میرساند و پس از طی زمان معینی دوباره به آب سطحی باز میگردد. تبادلات هایپریک بین جریان سطحی و جریان در محیط متخلخل رودخانه میتواند بر اثر وجود شکلهای مختلف بستر رودخانه ایجاد شود. خیزابها و چالابها ویژگیهای توپوگرافیکی هستند که در رودخانههای مستقیم، مارپیچی و شاخهای یافت میشوند. تغییرات فشار روی سطح این فرم بستر به ایجاد تبادلهای هایپریک منجر میشود. تخمین دقیق میزان این تبادلات و زمان ماند جریان میتواند در پروژههای احیای رودخانهها بسیار مفید باشد. بنابراین، در تحقیق حاضر ضمن بررسی آزمایشگاهی تأثیر فرم بستر خیزاب- چالاب بر تبادلات هایپریک، با بهکارگیری روش شبیهسازی گردابههای بزرگ، تغییرات فشار روی بستر شبیهسازی عددی شده و سپس مدل آب زیرزمینی و روش ردیابی ذرات برای شبیهسازی جریان در ناحیۀ هایپریک بهکار گرفته شد. نتایج نشان داد حلکنندۀ اینترفوم با مدل شبیهسازی به روش گردابههای بزرگ بهخوبی قادر است شرایط آزمایشگاهی را مدلسازی کند. بهطوری که پروفیل سطح آب را برای کل آزمایشهای تحقیق حاضر، با درصد خطای متوسط (MPE) 8/1 درصد برآورد میکند که با توجه به میزان اندک خطا در تخمین پروفیل سطح آب، میتواند تخمین دقیقی از فشار روی سطح فرم بستر و به دنبال آن میزان تبادلات هایپریک ارائه کند. بررسی مشخصات ناحیۀ هایپریک نشان میدهد با افزایش عدد رینولدز، تبادلات هایپریک افزایش یافته و زمان ماندگاری کاهش مییابد. همچنین، نتایج تحقیق حاضر نشان داد نمودارهای زمان ماند از توزیع مقادیر حدی تبعیت میکنند. در تحقیق حاضر، به طور متوسط 20 درصد جریان سطحی در تبادل با جریان زیرسطحی است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اوپن فوم؛ تبادلات هایپریک؛ خیزاب- چالاب؛ زمان ماند | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,191 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 744 |
||