بررسی تأثیر هندسه آبشار بر تغییرات اکسیژن محلول جریان آب ( مقایسه بین سازه های سرسره و پلکانی )

وجود اکسیژن محلول در آب برای بقاء و رشد آبزیان امری حیاتی است . میزان اکسیژن قابل حل در آب به دمای آب ، فشار جو و غلظت نمکهای محلول در آن بستگی داشته و حلالیت آن با کاهش دما، کاهش شوری آب و افزایش فشار جو، افزایش می یابد . هرچند هوا، محتوی حدود 21 درصد گاز اکسیژن می باشد ولی به علت کمی حلالیت اکسیژن در آب ، مقدارآن بصورت محلول در آب رودخانه ها و مجاری روباز زیاد نیست . بدیهی است که بدلیل غلظت کم اکسیژن محلول در آب ، آبزیان برای دریافت اکسیژن ( تنفس ) انرژی بیشتری را نسبت به موجودات خشکی زی هم اندازه خود مصرف می نمایند . اکسیژن محلول(Dissolved oxygen) و درجه حرارت آب ، بعنوان دو عامل تعیین کننده در محیط زیست آبزیان محسوب شده و سوخت و ساز این جاندران را تنظیم می کنند . . همچنین کوچکترین تغییر در میزان سوخت و ساز آبزیان در یک اکوسیستم رودخانه ای ، می تواند تغییرات سریعی در غلظت اکسیژن محلول جریان ایجاد نماید . در شرایط افزایش دما و نمکهای محلول در جریان آب ، اثر این تغییرات شدیدتر و خطرات ناشی از آن وسیع تر خواهد بود . زیرا حلالیت اکسیژن در آب با افزایش درجه حرارت و شوری ، کاهش می یابد . تعیین حد بحرانی نیاز به اکسیژن برای گونه های مختلف آبزیان کار دشواری است . زیرا با تغییرات اکسیژن محلول، طیف وسیعی از اثرات جانبی در جانداران به وجود می آید . راهکارهای مختلفی جهت افزایش اکسیژن محلول جریان وجود دارد که از آن جمله می توان به استفاده از تاثیرات سازه بر شرایط هیدرولیکی جریان و بهره گیری از این موضوع برای افزایش اکسیژن محلول اشاره نمود . هدف از این مقاله بررسی تاثیر هندسه شیب شکن بر میزان تغییرات اکسیژن محلول جریان می باشد . در این پژوهش از دو نوع سازه شیب شکن پلکانی و سرسره ای که کاربرد بیشتری در سیستم های مهندسی رودخانه دارند استفادهشده است . پس از ساخت مدلهای فیزیکی در دو شیب مختلف با ورقهای پلکسی گلاس و نصب در فلوم 25 سانتیمتری آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران، هدف پژوهش مورد پیگیری قرار گرفت . دبی های از 1 تا 45 لیتر در ثانیه از روی سازه عبور داده شده و تغییرات اکسیژن محلول جریان در بالادست و پائین دست سازه اندازه گیری گردید . نتایج نشان می دهد که در محدوده معینی از دبی ، سازه پلکانی با b/h=2 بیشترین افزایش اکسیژن محلول در جریان را داشته و با افزایش دبی جریان از میزان تأثیر سازه بر افزایش اکسیژن محلول جریان کاسته شده است .