جریان گل آلود در مخزن سد
در مخزن سد رسوباتی که در نتیجه فرسایش حوضه و بستر رودخانه توسط جریان آب حمل شــده و دارای انرژی می باشــند، هنگامی که به مخزن سد می‌رسند به دلیل ساکن بودن آب مخزن انرژی خود را از دسـت داده و به تدریج ته‌نشـین می‌شوند.
مهم‌ترین تأثیر سوء رســوب گذاری کاهش عمر مفید ســد می‌باشــد. عمر مفید که بر اسـاس اهداف اولیه سد همچون ذخیره آب، تأمین انرژی، کنترل سیلاب و غیره تعریف میشود، به مدت زمانی اطلاق می‌گردد که در انتهای آن زمان ســد قادر به تأمین اهداف اولیه نباشــد.
اثرات رســـوب گـذاری در مخـازن، مواردی چون کاهش حجم ذخیره، آســــــیب رســاندن به تجهیزات نیروگاهی، گرفتگی دریچه‌ها و مســیرها، کاهش کیفیت آب مخزن، رســوب گذاری در کانال های انتقال آب و کاهش ظرفیت آن ها و مســـائلی دیگر می‌باشـــند.
که همگی آن ها ایجــــاد خســارات مالی و زیســت‌محیطی را به دنبال خواهند داشت.
کمیســیون بین‌المللی ســدهای بزرگ اعلام کرده اســت که سالیانه ١ تا ٢ درصد از ظرفیت ذخیره مخازن سدهای دنیا در اثر رسوب گذاری از دست می رود .
نرخ رسوب گذاری در مخازن ایران نیز سالانه حدود ۵/٠تا ٧۵/٠ درصد ظرفیت اولیه تخمین زده شــده اســت.
در مواقع سـیلابی در بازه زمانی کوتاه حجم زیادی از رسوب وارد مخزن سد می‌گردد. جریان های گل‌آلود که به علت داشتن مقدار زیاد رســوب دارای چگالی بالایی نیز هســـتند در هنگام ورود به مخزن به علت تفاوت چگالی با آب صاف مخزن به صورت جریان لایه‌ای در زیر سطح آب مخزن و در عمق آن در روی شیب بستر به صـورت ثقلی به سـمت پایین دست و بدنه سد حرکت کرده و باعث انتقال حجم قابل توجهی رسوب به پشت بدنه سد می‌گردند.
شــکل چگونگی پیشــروی جریان های گل‌آلود در مخازن سدها را نشان می‌دهد.
مدل سازی سد
مدل یک بعدی جهت بررســی میزان تأثیــــر جریان های غلیظ بر روند رسوب گذاری مخزن سد سـفیدرود را با استفاده از مدل رایانه‌ای TCM و در یک دوره ٣٠ ســاله مورد ارزیابی قرار دادند.
نتایج نشــان دادند که در صــورت خروج جریان های غلیظ از ســد، بازده تله‌اندازی شــاخه قزلاوزن حدود ٣٠ درصـد و شــاخه شــاهرود حدود ٢٠ درصــد نســبت به حالتی که تأثیر این جریان ها نادیده گرفته شود، کاهش می‌یابد و در صـورت خروج جریان های غلیظ از سـد، متوسط کاهش حجم سـالیانه مخزن در شـاخه قزلاوزن از ٠٧/١ به ٧٣/٠ درصـد و در شــاخه شــاهــــرود از ۵۵/٠ به ۴٣/٠ درصــد کاهش می‌یابد.
در مـدل هـای یـک بعـدی جریان گل‌آلود از متوســـط‌گیری عمقی پارامترهای هیدرولیکی در هر مقطع اســتفاده می‌گردد.
مدل ٢CE-QUAL-W یک کد دو بعدی متوسط‌گیری شده در عرض جهت شبیه‌سازی کیفیت آب توسط مهندسین ارتش آمریکا توسعه داده شد که این مدل توسط Cole و Wells (٢٠٠۶)، Chung و Gu (١٩٩٨) مورد بررسی قرار گرفت.
Williams و همکاران (٢٠٠٧)، شبیه‌سازی جریان گل‌آلود ورودی به مخزن سد واچاست انجام دادند و با نتایج اندازه گیری شده مقایسه نمودند.
آن ها بیان داشتند پارامتر سرعت سقوط ذرات چون در محاسبات یک مقدار ثابت می‌باشد دارای خطای قابل توجهی می‌باشد.
آن ها یک مدل عددی دو بعدی برای جریان های گل‌آلود غیر دائمی در مخازن سدها توسعه داده و نقش این جریان ها در رسوب گذاری دریاچه پشت سدها را بررسی نمودند.
نتایج نشان داد که عمق جریان گل‌آلود پس از ورود به مخزن افزایش یافته و سرعت آن کم می‌گردد و کاهش سرعت باعث ته‌نشینی رسوبات در طول مسیر جریان گل‌آلود در داخل مخزن میشود.
حرکت جریان های زیر سطحی و گل‌آلود در مخازن سدها را با استفاده از مدل عددی شبیه‌سازی کرده و یک مدل عددی دو بعدی قائم با روش حل احجام محدود را برای بررسی ساختارهای قائم آن توسعه دادند.
نتایج نشان دادند که بیشتر بودن چگالی جریان گل‌آلود نسبت به آب صاف تر مخزن، باعث میشود که آشفتگی جریان در راستای قائم، در مرز مشترک بین جریان گل‌آلود و آب صاف مخزن کاهش یابد که علت این امر به دلیل اثر نیروی شناوری بر میـزان آشفتگی جریان مـی‌باشد.
