بررسي عملكرد هيدروليكي سرريز كليد پيانويي مثلثي

دكتري

سرريزها سازه هاي هيدروليكي ساده و پركاربردي در انتقال آب كانال هاي آبياري و زهكشي هستند كه براي اندازه گيري مقدار جريان، عبور آب اضافي ناشي از سيلاب سدها و كنترل سطح آب استفاده مي شوند. با توجه به رشد فزاينده جمعيت و افزايش تقاضا و تغييرات آب و هوايي و وقوع سيلاب ها ظرفيت تخليه بسياري از سرريزهاي موجود حاضر، كافي نبوده و نياز به بازسازي و يا جايگزيني دارند. سرريزهاي كليدپيانويي شكل جديدي از سرريزهاي زيگزاگي با فنداسيون كوچكتر هستند كه با هدف بهبود تخليه سدها توسعه يافتند. در پژوهش حاضر خصوصيات هيدروليكي جريان عبوري از سرريز كليدپيانويي مثلثي تيپ‌هاي A، B، C،D و نوع جديدي از سرريز كليدپيانويي مثلثي به نام D' به صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفتند. در اين تحقيق، سرريز خطي (3 سرريز لبه تيز مستطيلي)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ A (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ B (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ C (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ D (9 سرريز) و سرريز كليد پيانويي بدون رمپ پايين دست (D') (9 سرريز براي مقايسه با سرريز كليد پيانويي تيپ D) با ارتفاع 15/0-07/0 متر و طول موثر 5/1- 9/0 متر، در جريان زير بحراني مورد بررسي آزمايشگاهي قرار گرفتند. در اين پژوهش ضمن برآورد معادله اي براي تعيين ضريب دبي، پارامترهاي بي بعد تاثيرگذار بر ضريب دبي، الگوي جريان، رابطه بده-عمق آب سرريز كليدپيانويي مثلثي در دامنه جريان آزاد مورد تحليل و ارزيابي قرار گرفتند. براي كليه مدل هاي مورد بررسي، نتايج پژوهش نشان داد در يك نسبت h/P و طول ثابت، با افزايش ارتفاع سرريز، ضريب دبي كاهش مي يابد و در يك h/P و ارتفاع ثابت سرريز، ضريب دبي با افزايش طول سرريز، افزايش مي يابد. همچنين با افزايش پارامترهاي بي بعد h/P، h/LPKW و عدد فرود، ضريب دبي روند كاهشي دارد. كاهش h/LPWK به نحوي بيانگر راندمان بالاي سرريزهاي كليدپيانويي در تراز كم آب است. همچنين كاهش ضريب دبي جريان با افزايش نسبت بي بعد h/P به دليل تداخل تيغه‌هاي جريان است و بازده سرريز كليد پيانويي به سمت سررير لبه پهن گرايش مي‌يابد. مقياسه ضريب دبي سرريز كليد پيانويي تيپ D و D' نشان مي دهد ضريب دبي تيپ D در محدوده 6/1-48/0 و ضريب دبي تيپ D' در محدوده 8/1-6/0 متغير است. در نهايت با مقايسه ضريب دبي سرريز مثلثي با تيپ هاي مختلف مي توان نتيجه گرفت: C_d type D^'>C_d type D>C_d type B>C_d type A>C_(d ) type C

211655

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران

دكتر محمد هادي افشار، دكتر مجتبي صانعي