منصة الرسائل والاطاريح: تمثيل الجريان المعتمد على ديناميك الموائع الحساب ي لسلسلة ارتفاع انخفاض ذات ميل معتدل

الخلاصة

تعد مشكلة التاكل وانتقال الرسوبيات التي يتعرض لها قعر القنوات المفتوحة وجوانبها من المشكلات التي نالت اهتمام الباحثين في حقل الهيدروليك ،اذ تتعرض تلك القنوات وبخاصة جوانبها الى عوامل التعرية نتيجة السرع العالية للجريان التي تؤدي الى الحاق الضرر الكبير في تلك القنوات ،قام الباحثون في هذا المجال باجراء الدراسات المختبرية والنظرية باستخدام عدة تقنيات لحماية المنشات الهيدروليكية والقنوات المفتوحة من مشكلات التعرية والنحر والحصول على حماية ذات استقرارية عالية ومن تقنيات هذه الحماية ،هي التبطين بالحجارة واستخدام الكتل الكونكريتية والسلال الحصوية. استخدمت تقنية جديدة في هذه الدراسة تدعى تقنية مناطق الارتفاع -الانخفاض المتتابع ،تعد هذه التقنية وحدات رئيسية لكثير من الانهار ذات القاع الحصوية الخشنة وهذه الظاهرة تعتبر مهمة لصحة النظام البيئي واستقرار القناة. بزيادة خشونة قاع الانهر سوف تقل سرعة الجريان وبالتالي سوف تقل التاكل . حيث تم اعتماد هذا المبدأ في هذه الدراسة من أجل الوصول إلى أفضل حل التآكل و بأقل تكلفة. أجريت العديد من الدراسات لمحاكاة خصائص جريان المياه عبر تقنية الارتفاع -الانخفاض المتتابع ذات الميول المعتدلة والتي تحدث قي الارضيات الخشنة للانهار تمت دراسة توزيع السرع وشدة الاضطراب على طول القناة لارتفاعات خشونة مختلفة. تمت محاكاة الجريان في قناة مفتوحة ذات سطح قاع خشن باستخدامAnsys Fluent تقنية ديناميك المائع الحسابي (CFD). تم تحديد تصميم الاختبارات من خلال مجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك التصريف وعمق المياه في اتجاه مقدم ومؤخر القناة ، مع ثلاث ارتفاعات لخشونة القاع تبلغ 1 و 2 و 4 سم. بشكل عام ، يكون لطول مناطق الانخفاض -الارتفاع تأثير كبير على توزيع الجريان والاضطراب داخل القناة. يؤدي الاضطراب وإعادة توزيع الجريان إلى حالة جريان منتظم إلى فقدان الطاقة في منطقة الانخفاض و مع ارتفاع سرعة الجريان في منطقة الارتفاع تزداد الطاقة الحركية ومع زيادة الطول يميل الجريان نحو حالة جريان منتظم جديدة. أشارت النتائج إلى أن زيادة تصريف جريان المياه زاد من تأثير خشونة القاع على توزيع السرعة. علاوة على ذلك ، فإن زيادة ارتفاع الخشونة لقاع القناة يؤثر على قيم السرعة. خلصت هذه الرسالة ان تقليل سرعة جريان الماء باستخدام هذه الطريقة كانت ناجحة وكفؤة وان هذه الطريقة ذات فائدة في السيطرة على بيئة الانهار والحفاظ على مناسيب ومقاطع مستقرة لها.كذلك ان استخدام تقنية CFD كانت ناجحة بمحاكاة هذه الضاهرة وتحقيق الاهداف المطلوبة . كذلك تم دراسة تأثير خشونة قاع القناة على شدة الاضطراب ووجد أن له دورًا مهمًا في تقليل شدة اضطراب الجريان.