Laboratory investigation of the effect of thickness and two porous obstacles with a spacing in the Control the Turbidity Current

Document Type : Research Paper

Authors

• Mojtaba Kordnaeij ¹
• Seyed Mohsen Sajjadi ²
• M. SH ³

¹ MSc of River engineering

² Water Sciences Engin/ Shahid Chamran University

³ استادیار؛ و استاد گروه سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

Abstract

In the present study, a laboratory comparison of increasing the number of porous obstacle rows and two porous obstacles with a distance of one meter is considered as a permeable obstacle for controlling turbidity current in different heights. Plastic cubes with dimensions of 2.1 (cm) with surface porosity of 25% have been used. The flume slope range was ± 2.5%, a length of 10, a width of 0.3 and a height of 0.45 m. The flow rate was 0.7 L/s and the input concentration was 20 g/L. The results of the investigations showed in the porous obstacle with the simultaneous flow of condensate in two directions perpendicular to each other, the flow lines encountered in the porosity and by creating a flow in porosity, cause more depletion of the energy of the current flow from within would be. The use of two obstacle rows reduces the height of the obstacle to control the current flow. Also, in the case of two obstacles with different heights, obstacle with higher elevations initially causes more deformation of the current. In steady state, due to the increase in the momentum of the flow, a greater part of the sediment passes through the first obstacle, which makes the effect of the second obstacle more effective in controlling the current flow in this state than the non-slope state. Also, with increasing number of rows, the performance of the porous obstacle increases and the performance of the two obstacles is longer than the thickness of the performance

Keywords

• Turbidity Current
• Porous Obstacle
• Crop Distance
• Crop Thickness
• Height

20.1001.1.20086377.1399.13.44.1.2

---

References

1)       اصغری­پری س ا، محققیان س م، 1392. بررسی عددی اثر تغییر فاصله برای موانع متوالی هم­اندازه و تغییر اولویت قرارگیری برای موانع متوالی غیر هم­اندازه در کنترل جریان غلیظ. اولین همایش ملی چالش­های منابع آب و کشاورزی، انجمن آبیاری و زهکشی ایران- دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان اصفهان- 24 بهمن.

2)       اصغری­پری س ا، محققیان س م، 1393. بررسی عددی تأثیر ایجاد گودال­های حفاظتی در بستر بر مهار کردن جریان غلیظ. مجله مهندسی آب. (7)23: 1-12.

3)       زینی­وند م، کاشفی­پور س م، قمشی م، 1396. بررسی آزمایشگاهی اثر تخلخل صفحات نفوذپذیر بر کنترل جریان غلیظ. مجله علمی- پژوهشی علوم و مهندسی آبیاری. ­ 40(1): 13-24.

4)       قربان­مقدم ع، قمشی م، 1394. بررسی آزمایشگاهی تأثیر نوع چیدمان موانع استوانه­ای شکل بر سرعت و ضخامت بدنه­ی جریان غلیظ نمکی. مجله علمی- پژوهشی علوم و مهندسی آبیاری. (38)4: 33-45.

5)       قربانی ز، خزیمه­نژاد ح، رمضانی ی، 1395. بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل، آرایش و مساحت صفحه­های نفوذناپذیر مستغرق بر مشخصه­های جریان غلیظ. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. (23)6: 143-162.

6)       کشتکار ش، ایوب­زاده، س ع، فیروزآبادی ب، 1387. بررسی آزمایشگاهی تأثیر تغییرات عدد فرود جریان گل­آلود ورودی به مخزن بر روی ضخامت جریان گل­آلود. دومین کنفرانس نیروگاه­های آبی کشور، تهران- شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران.

7)       کشتکار ش، ایوب­زاده س ع، فیروزآبادی ب، 1389. بررسی آزمایشگاهی ضخامت و پروفیل­های سرعت جریان گل­آلود. نشریه آب و خاک. (24)6: 1073-1082.

8)       Asghari Pari SA, Kashefipour SM, Ghomeshi M. 2016. An Experimental Study to determine the obstacle height required for the control of subcritical and supercritical gravity currents. European Journal of Environmental and Civil Engineering.                                                                     

9)        Asghari Pari SA, Kashefipour S M, Ghomeshi M, Shafai Bajestan M. 2010. Effects of obstacle heights on controlling turbidity currents with different Concentrations and discharges. Journal of food agriculture & Environment. 8(2):930-935.

10)     Bursik M I, Woods A. 2000. The Effect of Topography on Sedimentation from Particle-laden Turbulent Density Currents. Journal of Sedimentary Research. 70(1):53-63.

11)     Graf W H. 1983. Hydraulics of Reservoir Sedimentation. International Water Power & Dam Construction. 35(4)

12)     Graf W H, Altinakar M S. 1998. Fluvial Hydraulics-Flow and Transport Processes in Channels of Simple Geometry. Chapter 7. Wiley. New-York. 681 pp.

13)     Oehy C D. 2002. Effects of Obstacles and Jets on Reservoir Sedimentation due to Turbidity Currents, Communication No.15 of the Laboratory of Hydraulic Structions LCH. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. EPFL. Switzerland.

14)     Oehy C D, Schleiss A J. 2007. Control of Turbidity Currents in Reservoirs by Solid and Permeable Obstacles. Journal of Hydraulic Engineering. 133(6):637–648.

15)     Oshaghi m, Afshin H, Firoozabadi B. 2013. Experimental investigation of effect of obstacles on the behavior of the density currents. Canadian Journal of Civil Engineering. 40(4):343–352.

16)     Prinos P. 1999. Two-Dimensional Density Currents over Obstacles. Proc. 28 the IAHR Congress (CD-ROM). August. 22-27-1999. Graz. Austria.

17)     Woods A W, Bursik M I, Kurbatov A V. 1998. The interaction of ash flows with ridges. Bull Volcano l.60:38–51.

18)     Yaghubi S, Abbaszadeh S H, Golchoubian P, Afshin H, Firoozabadi B. 2013. Experimental Investigation of the Effect of Two Consecutive Obstacles on Turbidity Current. Journal of Selcuk University Natural and Applied Science. 615–627.