بررسی علل تخریب حوضچه های پایین دست سد میل مغان با استفاده از مدل سازی هیدرودینامیک محاسباتی

در این تحقیق، هیدرودینامیک سه بعدی سد انحرافی میل مغان در یک محدوده 500 متری و با لحاظ نمودن تمامی اجزای هیدرولیکی موجود از جمله دریچه های قطاعی و حوضچه آرامش با روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) مدل سازی عددی شده و به ازای سناریوهای مختلف بهره برداری، علل وقوع تخریب حوضچه های پایین دست مشخص گردیده است. برای صحت سنجی نتایج، منحنی عملکرد هیدرولیکی یکی از دریچه های قطاعی با داده های ارائه شده توسط مشاور طراح سد و همچنین روابط موجود در مراجع مقایسه شده است. همچنین عکس های برداشت شده از محدوده مطالعاتی با الگوی جریان های حاصل از مدل عددی نیز مقایسه شده است. نتایج نشان داد که به ازای بهره برداری متقارن از سد، در تمامی حالات، پرش هیدرولیکی پایین دست دریچه ها در داخل حوضچه آرامش رخ می دهد؛ اما در بازشدگی های زیاد دریچه های قطاعی، به دلیل ارتفاع زیاد آستانه انتهایی حوضچه آرامش، ضمن وقوع پدیده انسداد، جریان خروجی از حوضچه، مجددا فوق بحرانی شده و بر روی حوضچه حفاظتی، پرش هیدرولیکی دوم شکل می گیرد. بواسطه واگرا بودن دیواره های پایین دست و نیز تشکیل جریان فوق بحرانی در خروج از حوضچه حفاظتی، پرش هیدرولیکی دیگری به صورت پرش دایره ای شکل می گیرد. نوسانات فشار ناشی از پرش های فوق، عامل اصلی اعمال بار دینامیکی به بلوک های بتنی منعطف، گسست اتصال بین بلوک ها و تخریب حوضچه حفاظتی بوده است. در حالت بهره برداری نامتقارن، امکان خروج پرش هیدرولیکی از حوضچه آرامش و تشدید شرایط نامناسب هیدرولیکی وجود دارد.