بررسي تأثير هندسه آبشار بر تغييرات اكسيژن محلول جريان آب ( مقايسه بين سازه هاي سرسره و پلكاني )

وجود اكسيژن محلول در آب براي بقاء و رشد آبزيان امري حياتي است . ميزان اكسيژن قابل حل در آب به دماي آب ، فشار جو و غلظت نمكهاي محلول در آن بستگي داشته و حلاليت آن با كاهش دما، كاهش شوري آب و افزايش فشار جو، افزايش مي يابد . هرچند هوا، محتوي حدود 21 درصد گاز اكسيژن مي باشد ولي به علت كمي حلاليت اكسيژن در آب ، مقدارآن بصورت محلول در آب رودخانه ها و مجاري روباز زياد نيست . بديهي است كه بدليل غلظت كم اكسيژن محلول در آب ، آبزيان براي دريافت اكسيژن ( تنفس ) انرژي بيشتري را نسبت به موجودات خشكي زي هم اندازه خود مصرف مي نمايند . اكسيژن محلول(Dissolved oxygen) و درجه حرارت آب ، بعنوان دو عامل تعيين كننده در محيط زيست آبزيان محسوب شده و سوخت و ساز اين جاندران را تنظيم مي كنند . . همچنين كوچكترين تغيير در ميزان سوخت و ساز آبزيان در يك اكوسيستم رودخانه اي ، مي تواند تغييرات سريعي در غلظت اكسيژن محلول جريان ايجاد نمايد . در شرايط افزايش دما و نمكهاي محلول در جريان آب ، اثر اين تغييرات شديدتر و خطرات ناشي از آن وسيع تر خواهد بود . زيرا حلاليت اكسيژن در آب با افزايش درجه حرارت و شوري ، كاهش مي يابد . تعيين حد بحراني نياز به اكسيژن براي گونه هاي مختلف آبزيان كار دشواري است . زيرا با تغييرات اكسيژن محلول، طيف وسيعي از اثرات جانبي در جانداران به وجود مي آيد . راهكارهاي مختلفي جهت افزايش اكسيژن محلول جريان وجود دارد كه از آن جمله مي توان به استفاده از تاثيرات سازه بر شرايط هيدروليكي جريان و بهره گيري از اين موضوع براي افزايش اكسيژن محلول اشاره نمود .
هدف از اين مقاله بررسي تاثير هندسه شيب شكن بر ميزان تغييرات اكسيژن محلول جريان مي باشد . در اين پژوهش از دو نوع سازه شيب شكن پلكاني و سرسره اي كه كاربرد بيشتري در سيستم هاي مهندسي رودخانه دارند استفادهشده است . پس از ساخت مدلهاي فيزيكي در دو شيب مختلف با ورقهاي پلكسي گلاس و نصب در فلوم 25 سانتيمتري آزمايشگاه هيدروليك دانشكده مهندسي علوم آب دانشگاه شهيد چمران، هدف پژوهش مورد پيگيري قرار گرفت . دبي هاي از 1 تا 45 ليتر در ثانيه از روي سازه عبور داده شده و تغييرات اكسيژن محلول جريان در بالادست و پائين دست سازه اندازه گيري گرديد . نتايج نشان مي دهد كه در محدوده معيني از دبي ، سازه پلكاني با b/h=2 بيشترين افزايش اكسيژن محلول در جريان را داشته و با افزايش دبي جريان از ميزان تأثير سازه بر افزايش اكسيژن محلول جريان كاسته شده است .