تحلیل توان جریان کانال آب نیم بیضی و نیم دایره

معمولاً شبکه های آبیاری و زهکشی با صرف هزینه های گزاف احداث می گردند.

بنابراین طراحی بهینه آن ها برای پیشگیری از اتلاف سرمایه های ملی ضروری است.

در این راستا شناخت شرایط هیدرولیکی جریان در کانال ها از ارکان طراحی آن ها می باشد.

اگر چه در ابتدای شبکه های آبیاری اغلب رسوبات توسط حوضچه های رسوب گیر از آب گرفته می شوند اما بدیهی درصد نبوده همچنین مقداری رسوبات به طرق مختلف منجمله 100 است که بهرحال همواره راندمان حوضچه های مذکور توسط باد می تواند وارد کانال ها گردند.

لذا بسته به میزان رسوبات وارده و ترسیب شده در کانال ها هر از گاهی لایروبی کانال ها اجتناب ناپذیر می باشد. بنابراین چه بهتر خواهد بود اگر کانال ها طوری طراحی شوند که میزان ترسیب در آن ها تا حد امکان کمتر باشد.

ویژگی های کانال آب نیم دایره و نیم بیضی

کانال های مورد بررسی در این تحقیق عبارت اند از کانال نیم بیضی تیپ – با شعاع های کوچک و بزرگ به 230 میلیمتر.

لازم به ذکر است که شعاع کانالت نیم دایره معادل 382 میلیمتر و کانالت نیم دایره با شعاع 558 و 262ترتیب میانگین هندسی شعاعهای کوچک و بزرگ کانالت نیم بیضی است.

به عبارت دیگر مساحت مقطع عرضی کانالت نیم دایره مساوی مساحت مقطع عرضی کانالت نیم بیضی می باشد.

در ضمن فرض بر این است که کانال نیم بیضی به دو حالت ایستاده (شعاع بزرگ در راستای قائم) و خوابیده (شعاع بزرگ در راستای افق) قرار گرفته باشد.

لازم به ذکر است سایر مقاطع هندسی کانال ها (ذوزنقه، مستطیل و …) با سهولت بیشتری قابل بررسی و مقایسه بوده و دلیل انتخاب این مقاطع به ویژه نیم بیضی سخت تر بودن محاسبات مشخصات هندسی ازجمله مساحت مقطع جریان و محیط ترشده به ازای دب یهای مختلف می باشد. برای انجام این کار از روش حل عددی انتگرال (سطح و طول) استفاده شده است.

جمع بندی و نتیجه گیری درباره کانال آب نیم دایره و نیم بیضی

همانطور که در شکل های فوق دیده می شود برای هر سه پارامتر تنش برشی، توان جریان و توان جریان واحد منحنی های کانال آب با مقطع عرضی نیم بیضی ایستاده بالاتر از نیم بیضی خوابیده قرار گرفته اند .

یعنی مقادیر هر سه پارامتر مورد مطالعه برای کانال نیم بیضی ایستاده بیش از حالت خوابیده است.

بنابراین با توجه به اینکه پارامترهای مذکور هر سه دارای رابطه مستقیم با توانایی جریان برای حمل رسوب دارند، کانال های نیم بیضی ایستاده برای جلوگیری از ترسیب و نیاز کمتر به لایروبی در وضعیت بهتری هستند.

با توجه به شکل های فوق در هر سه حالت تقریبا تا دبی برابر با نصف ظرفیت آب گذری کانال ها (البته در صورت لزوم مقدار دقیق دبی قابل استخراج است)، کانال با مقطع عرضی نیم دایره مابین دوحالت مختلف کانال های نیم بیضی است.

یعنی وضعیت نیم دایره از نیم بیضی خوابیده بهتر و از نیم بیضی ایستاه بدتر می باشد.

اما در دبی های بالاتر از حدود نصف ظرفیت آب گذری کانال ها، وضعیت نیم دایره از هر دو حالت نیم بیضی بهتر است.

نظر به اینکه اغلب رسوب گذاری در هنگام فروکش جریان صورت می گیرد یعنی زمانی که مثلا دریچه های ورودی کانال ها بسته شده و جریان ورودی قطع می گردد.

لذا استفاده از کانال های نیم بیضی ایستاده بیشتر توصیه می گردد. البته دلایل دیگری برای استفاده از کانال های نیم بیضی ایستاده وجود دارد که عبارتند از کاهش تبخیر از سطح آزاد آب، اشغال کمتر اراضی که کانال از آن ها عبور می نماید.

شرکت آرین خاک ایرانیان با استفاده از تکنولوژی ژئوسنتتیک با احداث کانال های آب از جنس ژئوممبران و انواع دیگر ژئوسنتتیک، کانال های آبی با دوام و استقامت بالا می سازد.

ما بهترین در امر ژئوسنتتیک هستیم.

کانال آب/کانال آب/کانال آب/کانال آب/کانال آب/کانال آب/کانال آب