مدلسازي عددي حركت جريان‌هاي زيرسطحي در مخازن سدها

جريان هاي زير سطحي و گل آلود مهمترين نوع جريان هاي غليظ هستند كه در مخازن كوچك يا بزرگ نمايان مي شوند. اين جريان ها ناشي از اختلاف چگالي بين رسوبات معلق در جريان رودخانه ورودي به مخازن و آب نسبتا صاف و زلال مخزن تشكيل شده و در عمق مخزن در امتداد شيب آن به سمت بدنه سد حركت مي كنند. جريان هاي گل آلود يكي از مكانيزم هاي انتقال رسوب در مخازن سدهاف درياچه ها، درياها و اقيانوسها را تشكيل داده و قادرند مقادير زيادي رسوب، مواد آلي و شيميايي مختلف را با خود حمل كنند. لذا در مخازن سدهاف اطلاع از رفتار و نحوه حركت اين جريان ها از نظر فرايند رسوب گذاري و رسوب زدايي، مسائل زيست محيطي و كيفيت آب مخزن بسيار حائز اهميت بوده و مي تواند نقش مهمي در مديريت رسوب مخازن و همچنين تخليه رسوبات به وسيله مانور دريچه هاي تخليه تحتاني داشته باشد. در اين مقاله سعي شده است، حركت اين جريان ها با استفاده از مدلسازي عددي شبيه سازي گرديده و ساختارهاي قائم آن مورد بررسي قرار گيرد. براي اين منظور از يك مدل عددي دو بعدي قائم با روش حل احجام محدود استفاده شده است. بيتشر بودن چگالي جريان غليظ نسبت به آب صاف‌تر مخزنف باعث مي شود كه آشفتگي جريان در راستاي قائم، در مرز مشترك بين جريان غليظ و آب صاف مخزن كاهش يابد. علت اين امر به دليل اثر نيروي شناوري بر ميزان آشفتگي جريان مي باشد. براي مدلسازي آشفتگي و بستن معادلات،‌از يك آشفتگي k-e اصلاح شده با در نظر گرفتن ترم شناوري استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد كه تطابق خوبي بين نتايج حاصل از مدل عددي با نتايج آزمايشگاهي وجود دارد.