عملکرد هیدرولیکی سرریزهای شیب دار تورسنگی در شرایط جریان مستغرق
الموضوعات :
مهرداد خیرایی
1
(کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز)
منوچهر فتحی مقدم
2
(استاد گروه مهندسی آب)
الکلمات المفتاحية: جریان مستغرق, سرریز کرامپ, فاکتور کاهش دبی, گابیون,
ملخص المقالة :
به طور معمول سرریزها از جنس بتن و دارای بدنه نفوذناپذیر هستند، که سبب می‌شود فقط توانایی عبور جریان از روی تاج خود را دارا باشند. در این میان سرریزهای گابیونی با داشتن خصوصیاتی هم‌چون پایداری، نفوذپذیری و صرفه اقتصادی در شمار سازه‌های توصیه شده برای مطالعات آینده می باشند. در این تحقیق تأثیر اندازه مصالح، شیب بالادست و شیب پایین‌دست بر فاکتور کاهش دبی جریان در سرریزهای کرامپ گابیونی با شرایط جریان مستغرق بررسی شد. برای انجام آزمایش‌ها 8 مدل مختلف سرریز گابیونی و 3 مدل سرریز نفوذناپذیر در یک فلوم آزمایشگاهی افقی به‌طول، عرض و ارتفاع به‌ترتیب 15، 3/0 و 5/0 متر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها برای دامنه وسیعی از دبی، عمق بالادست، عمق پایین‌دست، اندازه مصالح، شیب بالادست و شیب پایین‌دست انجام شد. نتایج نشان داد در تمامی مدل‌های گابیونی با افزایش نسبت عمق پایین‌دست به عمق بالادست سرریز (Y2/Y1) فاکتور کاهش دبی، کاهش می‌یابد. به‌ازای نسبت Y2/Y1 ثابت، با افزایش شیب بالادست و یا پایین‌دست سرریز کرامپ گابیونی، فاکتور کاهش دبی، کاهش می‌یابد. همچنین اندازه مصالح تأثیر معنی‌داری بر فاکتور کاهش دبی ندارد. در این تحقیق با استفاده از رگرسیون غیرخطی رابطه‌ای با همبستگی بین 79/0 تا 96/0 جهت محاسبه میزان فاکتور کاهش دبی ارائه شده است.
1) احمدی ح، (1392). بررسی آزمایشگاهی ضریب بده جریان از روی سرریزهای تورسنگی. پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی.
2) خیرایی م و فتحیمقدم م، 1395. عملکرد آبی سرریزهای شیبدار تورسنگی در شرایط جریان آزاد. مجله مهندسی منابع آب، سال نهم، تابستان 1395، صفحههای 75 تا 86.
3) قمشی م و امامقلیزاده ص، 1387. مکانیک سیالات و هیدرولیک به زبان ساده. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
4) طاحونی ش، 1388. اصول مهندسی ژئوتکنیک. جلد اول، چاپ هیجدهم، ناشر مؤسسه انتشاراتی پارس آئین.
5) Abou-Seida M. M and Quraishi A. A. 1976. A Flow Equation for Submerged Rectangular Weirs. Proc. ICE, 61(4): 685–696.
6) Azimi A, Rajaratnam N and Zhu. 2014. Submerged flows over rectangular weirs of finite crest length. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 728: 1-12.
7) Ansar M and Gonzalez-Castro JA. 2003. Submerged weir flow at prototype gated spillways. In Proceedings of World Water and Environmental Resources Congress 2003, Philadelphia PA USA 23–26 June 2003.
8) Chanson H. 2006. Discussion of discharge through a permeable rubble mound weir. Journal of Hydraulic Engineering 132)4(: 432–434.
9) Fritz H. M and Hager, W. H. 1998. Hydraulics of Embankment Weirs. Journal of Hydraulic Engineering 124(9): 963–971.
10) Gogus M, Defne Z and Ozkandemir V. 2006. Broad-crested weirs with rectangular compound cross sections. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 132(3): 272-280.
11) Hager H and Schwalt M. 1994. Broad-crested weir. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 120(1): 13-26.
12) Kells JA. 1993. Spatially varied flow over rock fill embankments. Canadian Journal of Civil Engineering 20: 820-827.
13) Leu JM, Chan HC and Chu MS. 2008. Comparison of turbulent flow over solid and porous structures mounted on the bottom of a rectangular channel. Flow Measurement and Instrumentation 19: 1-7.
14) Li B and Garga VK. 1998. Theoretical solution for seepage flow in overtopped rock fill. Journal of Hydraulic Engineering 124)2(: 213–217.
15) Michioku K, Maeno S, Furusawa T and Haneda M. 2005. Discharge through a permeable rubble mound weir. Journal of Hydraulic Engineering 131(1): 1-10.
16) Michioku K, Takehara K and Etoh T. 2007. An experimental study on flow field in and around rubble mound river structures. Journal of Hydraulic Engineering 25(2): 37-45.
17) Mohamed H. 2010. Flow over gabion weirs. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 136(8): 573-577.
18) Sargison JE and Percy A. 2009. Hydraulics of broad-crested weirs with varying side slopes. Journal Irrigation and Drainage Engineering 135)1(: 115–118.
19) Smith R. A. (1959). Calibration of a Submerged Board-Crested Weir. Journal of Hydraulic Engineering 85(3): 1-16.
_||_