The effect of the vortex barker and stepped chamber hydraulic flow through morning glory spillway

محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage

روزبه آقامجیدی ¹ , سید حبیب موسوی جهرمی ² , حیدرعلی کشکولی ³

1 - گروه عمران، واحد سپیدار، دانشگاه آزاد اسلامی، فارس، ایران.
2 - استادیار، گروه مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران.
3 - استاد، گروه آبیاری و زهکشی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

تاریخ دریافت : 1391/09/06 تاریخ پذیرش : 1392/01/19 تاریخ انتشار : 1392/03/11

کلید واژه: Flow, سرریز نیلوفری, مجرای پلکانی, گرداب شکن, آرایش گرداب شکن, ضریب سرریز, Morning glory spillway, Vortex breaker, Arrangement and Stepped Chamber,

چکیده مقاله :

In recent decades, many dams have been built or are under construction. Due to the high demand for water and soil erosion, increasing the need for dam construction in different regions are quite tangible. In 1900 the number of large dams, did not exceed 50. But in the 1950s to 1986 the number of large dams (over 15 meters), more than 39,000 were counted. The 70s dams has been increasing development of large dams. According to the type of operation and type of project is different. Weirs with different types of works are better than one of these types is the lotus Series. The following morning glory spillway is good substitution of side weir for emptying water from dams. The overflow of a circular opening, a conversion and a vertical circular tunnel under the horizontal (or nearly horizontal) that ultimate. In other words, morning glory spillway is composed of a circular crown that flows a mile or vertical shaft guides. In this study, it is to evaluate the performance of both channel and vortex breaker stepped on several tests with a variety of morning glory spillway withhydraulic vortex breaker and variety of steps ducts. The results showed that after about 100 tests done best through a stair case of 12 stairs and through the vortex breaker with low height and length make 6-tuple Which increases the discharge rate is 23%. It should be noted that increasing the thickness of more than 7% of the radius of the vortex breaker overflow over flow does not have much impact on the increase. Also can be understood that the overflow performance and efficiency with6 vortex breaker ishigher than other runs.

چکیده انگلیسی:

در دهه‌های اخیر سد های زیادی ساخته شده ‌اند و یا در حال ساخت می‌ باشند. با توجه به بالا بودن نیاز به آب و نیز فرسایش روز افزون خاک در مناطق مختلف لزوم احداث سد کاملاً محسوس می ‌باشد. در سال 1900 تعداد سد های بزرگ، از 50 عدد تجاوز نمی‌کرد. ولیکن در بین سال‌ های 1950 الی 1986 تعداد سد های بزرگ (بیش از 15 متر ارتفاع) بیش از 39000 شمارش گردید. از دهه 70 میلادی ساخت سدها توسعه روز افزونی داشته است. سرریزها بنا بر نوع بهره ‌برداری و نوع پروژه متفاوت است. به‌عبارت بهتر سرریزها دارای انواع مختلف می ‌باشند که یکی از این انواع، سریز نیلوفری است. سرریز نیلوفری عبارت است از سرریز جداگانه ‌ای که می‌تواند جایگزین سرریز جانبی شود. این سرریز از یک دهانه دایروی، یک تبدیل دایروی قائم و یک تونل تحت فشار افقی (یا تقریباً افقی) که نهایتاً آب را از مخزن سد به پایین دست منتقل می‌کند، تشکیل می ‌شود. به عبارت دیگر، سرریز نیلوفری از یک تاج دایره‌ای تشکیل می ‌شود که جریان را به یک محور مایل یا قائم هدایت می ‌نماید. در این تحقیق جهت بررسی عملکرد توامان مجرای پلکانی و گرداب ‌شکن  برروی هیدرولیک سرریز نیلوفری آزمایشات متعددی با انواع گرداب‌شکن و با انواع مجرای پلکانی انجام پذیرفت، که نتایج حاصل نشان می ‌دهد که بعد از انجام نزدیک 100 آزمایش بهترین مجرای پلکانی مربوط به مجرای 12 پلکان و گرداب‌شکن با ارتفاع و طول کم با آرایش شش تایی است که باعث افزایش دبی عبوری به میزان 23 درصد می‌شود. لازم به ذکر است که افزایش ضخامت گرداب ‌شکن بیش از هفت درصد شعاع سرریز اثر چندانی بر افزایش ضریب سرریز را ندارد. همچنین می‌توان  نتیجه گرفت که عملکرد سرریز با آرایش شش‌ تایی دارای بازده و راندمان بالاتری است.

منابع و مأخذ:

Amphlett, M. B. and Anwar, H.O. (2002). Air -Entraining Vortices at a Horizontal Intake. HRS Wallingford, Report No: OD/7.
Anwar, H. O., Weller, J. A. and Amphlett, M.B. (1978). Similarity of Free Vortex at Horizontal Intake. Journal of Hydraulic Research,16 (2), pp: 95-100.
Beitz, E. and Lawless, M. (1992). Hydraulic model study for dam on GHFL 3791 Issac River at BurtonGorge. Water Resources Commission Report, Brisbane, Australia.
Bradley, J.N. (1952). Discharge coefficients for irregular overfall spillways. Denver,colorado.
Grawford & et al. (2003).Vortex-Flow Drop Structures. Proceeding of The IAHR/DVWK Symposium on Scale Effects in Modeling Hydraulic Structure. Paper: 6, 7.
Padmanabhan & Hecher. (2009). hydraulics of Skimming Flow on Modeled Stepped Spillways. Journal of Hydraulic Engineering, 125 (5).