نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات هیدرولیکی خط لوله سیستم هیدروساکشن VMHS

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 دانشکده عمران، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران
2 دانشکده عمران پردیس فنی دانشگاه تهران
3 دانشکده فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران
چکیده
چکیده - یکی از چالش‌های مهم عصر حاضر در زمینه مدیریت منابع آبی، تخلیه رسوبات تجمع یافته در مخازن سدها است. انباشت رسوبات باعث تبعات نامطلوب زیادی به لحاظ هزینه‌های احیاء مخازن و از دست رفتن کارایی تجهیزات جانبی سد از جمله توان تولید برق، مدیریت سیلاب و غیره می‌شود. بنابراین، بکارگیری روش‌های کارامد برای کنترل رسوبات و تخلیه آن‌ها بسیار ضروری است. در میان روش‌های ارائه شده، روش هیدروساکشن (VMHS) به عنوان یکی از راهکارهای نوین موثر با بازدهی مناسب در تخلیه رسوبات به شمار می‌رود که در دو دهه اخیر مورد توجه محققین و مهندسین علم هیدرولیک قرار گرفته است. در این تحقیق به بررسی بیشتر این روش اهتمام شده است تا با شناخت بهتر از عملکرد و خصوصیات آن، موجب ارتقاء طراحی و افزایش بهره‌وری سیستم گردد. این تحقیق در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از انواع لوله‌های مکش بدون و با سوراخ‌های مکنده با انواع قطرها و آرایش متنوع تحت سه اختلاف تراز تامین کننده انرژی سیستم استفاده شد و با کمک ابزارهای اندازه‌گیری دقیق، دبی و فشار جریان بررسی و تحلیل شد. در نهایت، با کمک این داده‌ها و روابط تحلیلی تمامی افت‌های طولی و موضعی موجود در سیستم براورد شد. همچنین، ضرایب دبی جریان و افت موضعی در سوراخ‌های لوله مکش محاسبه و به بررسی دقیق فشار در دهانه لوله و اندرکنش آن با عملکرد سوراخ ها در انتقال جریان به درون سیستم پرداخته شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Arakawa, K., Fukuhama, M. & Katayama, H. (2013). Experimental study on the VMHS method using a water head. ICOLD. International Symposium on 81st Annual Meeting, Seattle, USA, 1671–1681
Basson, G.R. (2009). Management of siltation in existing and new reservoirs. (General Report Q. 89). 23rd Congeries. of the International Commission on Large Dams CIGB-ICOLD, Brasilia (vol. 2).
Brandt, S.A. (2000). A review of reservoir desiltation. International Journal of Sediment Research, Elsevier, 15(3), 321–342.
Eftekharzadeh, S. (1987). Sediment bypass system for impounding reservoirs. Ph.D. Dissertation, Department. of Civil Engineering and Engineering Mechanic, University of Arizona, Tucson, Arizona.
Bruk, S. (1985). Methods of Preserving Reservoir Capacity. Methods of computing sedimentation in lakes and reservoirs, Paris, Unesco, 233.
Fan, J. & Morris, G.L. (1992). Reservoir sedimentation II: reservoir desiltation and long-term storage capacity. Journal of Hydraulic Engineering, 118(3), 370–384.
Hosseini Ghafari, S., Badiei, S.P. & Kouchakzadeh, S. (2020). Hybrid physical-numerical study on the performance of clear-water flow through vertical multi-holes suction (VMHS) systems. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 28(2), 174–185.
Hosseini Ghafari, S., Kouchakzadeh & Badiei, P., (2024). Reservoir sediment removal using VMHS: storage loss vs. environmental impact, ISH Journal of Hydraulic Engineering, 30(3), https://doi.org /10.1080/09715010.2024.2329131.
Hotchkiss, B.H. & Huang, X. (1995). Hydro suction sediment-removal systems (HSRS): principles and field test. Journal of Hydraulic Engineering, June, 121(6), 479–489.
Kaiser, M.J. & McAllister, E.W. (2022). Pipeline rules of thumb handbook: A manual of quick, accurate solutions to everyday pipeline engineering problems, 9th ed. Elsevier. https://doi.org/ 10.1016/C2019-0-04885-6.
Katayama, H. & Tajima, Y. (2013). Pipeline sediment transportation using hydro suction sediment removal systems. Japanese Journal of Multiphase Flow, 27(3), 282–289.
Katayama, H., Fukuhama, M. & Arakawa, K. (2013). Experimental study about the vertical multi-hole suction pipe method using water head. Journal of Japanese Society of Civil Engineering, Ser. B1 (Hydraulic Engineering), 69(4), I_1081– I_1086. 10.2208/jscejhe.69.I_1081.
Numano, Y., Nakamura, T. & Katayama, H. (2015). Experimental study on the conditions for use of the vertical multi hole suction pipe (VMHS) method. ICOLD, International commission on des grands barrages, Stavanger, Norway, Q96-R.
Okano, M., Matano, F., Sekimoto, T. & Katayama, H. (2004). Experimental study on the hydraulic characteristics of the multi-hole suction pipe. Annual Journal of Hydraulic. Engineering, 48, 1393–1398.
Shrestha, J.P., Pahlow, M. & Cochrane, T.A. (2022). Managing reservoir sedimentation through coordinated operation of a transboundary system of reservoirs in the Mekong. Journal of Hydrology, 610, 127930. 10.1016/j.jhydrol.2022.127930
Tavakoli, S., Ghiassi, R. & Saneie, M. (2023). Proposing inclined multi-hole suction (IMHS) systems for sediment removal in reservoirs using the hydro-suction method. Arabian Journal of Science Engineering, 48(4), 5185–5198.
Ullah, S.M. (2003). Siphon removal of cohesionless materials. MASc. Thesis, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Windsor, Ontario, Canada.
Water News (1993), Water Current, 25(3), 3.

  • تاریخ دریافت 28 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 10 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 27 مهر 1404