بررسی کاربرد جت مستغرق جهت افزایش راندمان رسوبشویی در حوضچه های ترسیب

یکی از روش های تخلیه رسوب حوضچه های ترسیب در ابتدای شبکه های آبیاری زهکشی، لایروبی هیدرولیکی است که با ایجاد موج ناگهانی و یا برقراری سرعت زیاد در حوضچه، رسوبات تخلیه می شوند. این روش هرچند مزایای زیادی دارد ولی برای تخلیه رسوب باید بخشی از جریان آب مجدداً به رودخانه برگشت داده شود. از آنجاکه بخشی از رسوب نهشته شده در حوضچه رسوبات چسبنده هستند، باعث تحکیم رسوبات نهشته شده می گردد و برای تخلیه کامل رسوبات باید زمان تخلیه طولانی تر گردد که این مستلزم تلفات آب بیشتر نیز می باشد. از طرفی در زمان تخلیه رسوب عملاً جریان آب به سمت کانال انتقال و شبکه قطع می گردد. از این رو روش هایی که بتواند زمان تخلیه را کوتاه تر نماید می تواند باعث کاهش تلفات آب و نیز کاهش هزینه های بهره برداری گردد. برای این منظور باید رسوب تحکیم یافته مجدداً تعلیق گردد و شرایط تعلیق رسوب تا زمان تخلیه آن نیز فراهم گردد. در این مطالعه ایده استفاده از جت مستغرق برای تأمین هدف فوق بررسی شده است. برای این منظور و رسیدن به اهداف این تحقیق آزمایش هایی بر روی مدل های فیزیکی بدون حضور جت (آزمایش شاهد) و با حضور جت انجام گرفت. در آزمایش های با حضور جت، سه دبی مختلف جت (58/0، 85/0، 05/1 لیتر بر ثانیه)، سه زاویه مختلف برخورد جت (30، 45، 70 درجه) و سه فاصله طولی مختلف جت مستغرق از دریچه تخلیه (20، 35، 50 سانتی متر)، به کار گرفته شد. با توجه به آزمایش شاهد در حالت بدون حضور جت مستغرق، در مجموع 28 آزمایش انجام شد. سپس با استفاده از آنالیز ابعادی مشخص شد که راندمان متوسط رسوبشویی وابسته به نسبت بی بعد فاصله طولی جت مستغرق از دریچه تخلیه، زاویه یرخورد جت به رسوب و عدد فرود جت مستغرق می باشد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد که با وجود جت مستغرق، شرایط هیدرولیکی جدیدی در حوضچه ترسیب برقرار می شود که با تعلیق رسوبات نهشته شده، سرعت فرسایش زیاد و در نتیجه راندمان رسوبشویی افزایش می یابد. به طور کلی نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت بی بعد فاصله طولی جت مستغرق از دریچه تخلیه، راندمان متوسط به ازای زوایای برخورد 30 و 45 درجه افزایش یافته است اما به ازای زاویه برخورد 70 درجه، راندمان متوسط ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. همچنین با افزایش عدد فرود جت مستغرق در همه حالت ها راندمان متوسط و بیشینه افزایش یافته است. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه برخورد جت مستغرق، میدان چرخشی وسیع تری در عقب جت ایجاد می شود که باعث فرسایش رسوبات بالادست جت می شود.