نام پژوهشگر: احمد رضا سروری

طراحی بهینه ی هندسی تالاب های آب های سطحی مصنوعی با استفاده از مدل حجم محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده کشاورزی 1392
  احمد رضا سروری   مجید رحیم پور

تالاب های مصنوعی توسط انسان و با هدف تصفیه ی فاضلاب و کنترل سیلاب ها ساخته می شوند. یکی از معیارهای اصلی برای طراحی و ساخت یک تالاب مصنوعی، محاسبه ی راندمان هیدرولیکی تالاب است که این شاخص خود به وسیله ی توزیع و موقعیت زمان ماند هیدرولیکی تالاب مشخص می شود. در این تحقیق سعی بر آن است تا با استفاده از یک مدل عددی دوبعدی به شناسایی خصوصیات هیدرولیکی و هیدرودینامیکی جریان درون یک سری تالاب مصنوعی پرداخته شود. معادلات حاکم مورد استفاده در مدل مورد نظر، معادلات آب-های کم عمق یا به عبارت دیگر معادلات میانگین عمقی هستند که به وسیله ی روش حجم محدود گسسته سازی و بر روی شبکه ی بی سازمان مثلثی حل شده اند. مهم ترین عامل اثرگذار بر راندمان هیدرولیکی، نسبت طول به عرض (ضریب شکل) تالاب است. بررسی نتایج مربوط به افزایش ضریب شکل در یک گروه نه تایی از تالاب های مستطیلی فرضی، مبین افزایش غیرخطی راندمان هیدرولیکی با افزایش ضریب شکل می باشد. به طوریکه این تغییرات برای ضرایب شکل کمتر از دو، شدید (افزایش راندمان تا %50)، مابین دو تا 10، ملایم (افزایش راندمان از %50 تا %67) و بیشتر از 10 (راندمان %67 برای ضریب شکل 10 و راندمان %71 برای ضریب شکل 25) تقریباً ثابت است. در ادامه اثر عواملی همچون گردشدگی رئوس تالاب ها، وجود مانع مقابل جریان ورودی و تغییر محل ورود و خروج جریان بر راندمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که گردشدگی رئوس تالاب ها باعث افزایش راندمان می شود که این افزایش در ضرایب شکل یک تا چهار (افزایش راندمان %32 تا %69 نسبت به حالت بدون گردشدگی) مشهودتر است. همچنین بررسی نتایج، حاکی از افزایش راندمان هیدرولیکی در حالت وجود مانع در برابر جریان ورودی است، به نحوی که هر چه مانع به ابتدای تالاب نزدیکتر باشد، افزایش راندمان بارزتر است. تغییر وضعیت ورود و خروج جریان نیز یکی از راه کارهای افزایش راندمان است. هنگامی که جریان به صورت یکنواخت وارد تالاب می شود و از وسط یال مقابل به صورت نقطه ای خارج می شود، در ضریب شکل های بالا (بالاتر از 16) راندمان تا حدود %90 نیز می رسد. در نهایت پیشنهاد می شود در صورت وجود محدودیت اراضی جهت احداث تالاب مصنوعی، حداقل ضریب شکل، 2 (معادل راندمان %50) انتخاب شود.