شکل ۳-۸ مقایسه شکل آستانه روی عملکرد حوضچه، الف) قطر لوله ۵/۷ سانتیمتر، ب)قطر لوله ۱۰ سانتیمتر (ورما و گوئل ۲۰۰۳)
در شکل ۳-۸ محور قائم عدد عملکرد (P.N) حوضچه می باشد که به صورت نسبت فاصله محل حداکثر آبشستگی از آستانه به عمق آبشستگی تعریف شده است.
مشخصات پخش کننده:
بر اساس مطالعات گوئل و ورما (۱۹۹۹و۲۰۰۰) در صورتی که از یک پخشکننده جریان استفاده شود و خروجی لوله در کف حوضچه قرار بگیرد عملکرد حوضچه بهتر می شود، بر همین اساس در حوضچه جدید از یک پخشکننده ۵ ضلعی مشابه آنچه در فصل دوم آورده شد استفاده کردیم. در شکل ۳-۹ که حاصل مطالعات ورما و گوئل (۲۰۰۳) می باشد در فاصله ثابت ۰٫۴d از خروجی با تغییر عرض و ارتفاع پخشکننده بهترین ابعاد پخشکننده از طریق مقایسه اثر ابعاد پخش کننده روی عملکرد حوضچه معرفی شده است.
شکل ۳-۹ اثر ابعاد پخش کننده در موقعت ثابت ۰٫۴d از خروجی ( ورما و گوئل ۲۰۰۳)
در شکل ۳-۹ مشابه شکل ۳-۸ محور قائم نسبت فاصله محل حداکثر آبشستگی از آستانه به عمق آبشستگی است و هر چه این مقدار بیشتر باشد عملکرد حوضچه بهبود می یابد. همانطور که مشاهده می شود مستقل از فرود جریان در فاصله ۰٫۴d از خروجی بهترین نسبت برای hb/wb برابر ۰٫۶d/0.85d=0.71 می باشد. بر همین اساس در مدل ساخته شده بر اساس توصیههای گوئل، پخشکننده ای با عرض ۰٫۸۵d و ارتفاع ۰٫۶d ساخته شد و در موقعیت ۰٫۴d از خروجی قرار گرفت.
هندسه دیوار:
بر اساس مطالعات گوئل و ورما (۱۹۹۹و۲۰۰۰) در صورتی که حفرههای قسمت پایین حوضچه USBR حذف شوند عملکرد بهتر می شود بر همین مبنا در حوضچه ساخته شده، دیوار بدون حفره ساخته شد.
همانطور که در شکل ۳-۱۰ نشان داده شده بر اساس مطالعات ورما و گوئل (۲۰۰۳) مستقل از ابعاد دیوار و فرود جریان، میزان باز شدگی بهینه زیر دیوار ۰٫۷۵d می باشد.
شکل ۳-۱۰ بررسی اثر بازشدگی زیر دیوار و شکل دیوار روی عملکرد حوضچه در فرود های مختلف، الف) قطر لوله ۵/۷سانتیمتر، ب) قطرلوله ۱۰ سانتیمتر (ورما و گوئل ۲۰۰۳)
بر اساس شکل ۳-۱۰ در حوضچه جدید ساخته شده، بازشدگی زیر دیوار ۰٫۷۵d در نظر گرفته شد.
شکل ۳-۱۱ نیز حاصل مطالعات ورما و گوئل(۲۰۰۳) میباشد. همانطور که در این شکل مشاهده می شود در صورتی که بازشدگی زیر دیوار مقدار ثابت ۰٫۷۵d باشد و دیوار در فواصل مختلفی از خروجی قرار بگیرد بهترین ابعاد دیوار، دیواری با ارتفاع ۲٫۵d و پوشش افقی بالای دیوار به اندازه ۱٫۲۵d است.
شکل ۳-۱۱ بررسی اثر ابعاد دیوار و محل قرار گیری دیوار در فرود های مختلف روی عملکرد حوضچه در حالتی که بازشدگی زیر دیوار ۰٫۷۵d باشد، a قطر لوله ۷٫۵ سانتیمتر و b قطرلوله ۱۰ سانتیمتر (ورما و گوئل ۲۰۰۳)
بر اساس شکل ۳-۱۱ ارتفاع دیوار در حوضچه جدید ساخته شده ۲٫۵d و پوشش افقی بالای آن ۱٫۲۵d در نظر گرفته شد. شکل ۳-۱۲ یکی دیگر از نمودارهای ارائه شده توسط ورما و وگوئل (۲۰۰۳) میباشد همانطور که مشاهده می شود در صورتی که از یک دیوار با ارتفاع ۲٫۵d، پوشش افقی بالای دیوار به اندازه ۱٫۲۵dو بازشدگی زیر دیوار ۰٫۷۵d استفاده شود، مقایسه فاکتور عملکرد حوضچه نشان دهنده آن است که موقعیت دیوار نسبت به خروجی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد حوضچه ندارد اما اگر این دیوار در فاصله ۲d از خروجی قرار بگیرد عملکرد آن به میزان جزئی در فرودهای بالا بهتر می شود.
شکل ۳-۱۲ اثر فاصله دیوار با ارتفاع ۲٫۵d ، پوشش ۱٫۲۵d و بازشدگی زیر دیوار ۰٫۷۵d تا خروجی لوله روی عملکرد حوضچه،( ورما و گوئل ۲۰۰۳)
بر اساس شکل ۳-۱۲ فاصله دیوار از خروجی در حوضچه جدید ۲d در نظر گرفته شد.
با بهره گرفتن از ابعاد توصیه شده توسط دکتر گوئل و همکاران یک مدل دیگر با نام حوضچه Goel از ورق فومیزه ضد آب به ضخامت ۶/۱ سانتیمتر ساخته شد که به راحتی بوسیله یک عدد پیچ به کف فلوم نصب می شود. این حوضچه بگونه ای ساخته شد که دیواره داخل آن به راحتی قادر به دوران حول نقطه پایین آن باشد. در شکل ۳-۱۳ نمونه ساخته شده آورده شده است.
شکل ۳-۱۳ حوضچه آرامش Goel طراحی شده برای فرود ۴۵/۳ و قطر لوله ۵/۳ سانتیمتر
در شکل ۳-۱۴ و ۳-۱۵ پلان و برش شماتیک حوضچهUSBR و حوضچه Goel به همراه جهت مثبت دوران دیوار، تعریف شده در این تحقیق آورده شده است.
شکل ۳-۱۴ پلان و برش حوضچه آرامش USBR مدل شده در این تحقیق
شکل ۳-۱۵ پلان و برش شماتیک حوضچه آرامش گوئل و همکاران مدل شده در این تحقیق
۳-۷ دانه بندی مصالح
در این تحقیق از یک دانه بندی یکنواخت استفاده شد تا اثر تراکم ذرات در میزان آبشستگی از بین برود برای این منظور از ذراتی با چگالی مخصوص ۶۵/۲، عبوری از الک شماره ۸ (۳۶/۲ میلیمتر) مانده روی الک شماره ۱۶ (۱۸/۱ میلیمتر) استفاده شد که نمودار دانهبندی آن در شکل ۳-۱۶ آورده شده است و در جدول ۳-۲ مشخصات این دانه بندی ارائه شده است.
شکل ۳-۱۶ دانهبندی مصالح
جدول ۳-۲ مشخصات دانهبندی مصالح به میلیمتر
D100 | D90 | D75 | D65 | D50 | D10 | Gs |
۳۶/۲ | ۲۶/۲ | ۱۲/۲ | ۰۲/۲ | ۹۰/۱ | ۴۶/۱ | ۶۵/۲ |