بررسی تأثیر شیب تندآب پائین دست تاج بر محل هواگیری طبیعی در جریان غیر ریزشی در سرریز پلکانی

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• احمد فتحی ¹
• محمود بینا ²
• سید حبیب موسوی جهرمی ³

¹ دانشگاه شهید چمران، اهواز

² دانشگاه شهید چمران اهواز

³ دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس

10.22067/jsw.v0i0.2325

چکیده

چکیده
سرریزهای پلکانی از جمله موثرترین ساختمان‌های هیدرولیکی جهت مستهلک نمودن انرژی مازاد جریان آب هستند. این سازه ها جهت انتقال آب از تراز بالا به تراز پایین در مجاری روباز بکار می‌روند. به‌‌دلیل تأثیر قابل ملاحظه پله ها بر استهلاک انرژی جریان و نیز پیشرفت‌های حاصل در ساخت و اجرای سدهای بتن غلطکیRCC ،سازه‌های مذکور مورد توجه خاص مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است (8). در این تحقیق با هدف بررسی محل هواگیری طبیعی در جریان غیر ریزشی، ازمدل فیزیکی باانتخاب سه شیب تند آب در پائین دست تاج downstream face)) استفاده گردید. لذا در قسمت تند آب بعد از سهمی تاج استاندارد و قبل از شروع پله‌ها، از سه شیب مختلف1:1, 1:0/9, 1:0/7 (افقی:عمودی) استفاده شد. سپس مدلها در فلوم آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران نصب شد. آزمایشات به ازاء 5 دبی مختلف در واحد عرض ( با دامنه 036/0 الی 072/0 مترمربع بر ثانیه ) انجام پذیرفت. مشاهدات نشان می‌دهد هنگام عبور جریان از روی تاج تا فاصله خاصی از تاج مذکور هواگیری در سطح آب صورت می‌گیرد. همچنین هندسه پائین دست تاج اوجی باعث تغییر در هیدرولیک جریان و منجر به تغییردرتوسعه لایه مرزی بدلیل مختلف ایجاد شده میگردد. همچنین ملاحظه گردید که اوجی 1 : 1 در مقایسه با دیگر شیبها، عملکرد مناسبتری را از نظر هیدرولیکی نشان می‌دهد و طول نقطه هواگیری کمتری را ایجاد می‌نماید، که با افزایش شیب تندآب در پایین دست تاج، طول ( ) در اوجی 1:0/7 معادل 1/33% و اوجی 1:0/9 معادل 23/13% بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است، همچنین با افزایش شیب تند آب در پایین دست تاج، عمق آب (yi) در اوجی1:0/7 معادل 54/13% و اوجی1:0/9 معادل 97/7% بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است.

واژه‌های کلیدی : سرریز پلکانی، استهلاک انرژی،هواگیری طبیعی

---

عنوان مقاله [English]

Survey the effect of downstream crest chute slope on the natural air entrainment point in skimming flow in stepped spillway

نویسندگان [English]

• A. Fathi ¹
• M. Bina ²
• S.H. Musavi Jahromi ³

¹ University of Shahid Chamran Ahwaz

² University of Shahid Chamran Ahwaz

³ Islamic Azad University in Shahre ghods

چکیده [English]

Abstract
Stepped spillways are of most important hydraulic constructions to dissipation energy of water flow. These constructions are used in opening channel to transfer water from upper level to lower level. Because of considerable effect of steps on flow dissipation energy and also the resulted developments in construction of roller competed concrete RCC, the mentioned constructions have drawn hydraulic engineers’ attention. In this research, physical models with three water chute slope in downstream face were used to survey natural air entrainment point in skimming flow .So three different slopes 1:1, 1:0/9, 1:0/7 (vertical & horizontal) were used in chute section after the standard crest parabola and before the steps start. Then the models were installed in hydraulic lab flume of Shahid Chamran University. The experiments were taken for 5 different flows per unit width (with amplitude 0.036 to 0.072 m2/s). The observations show that entrainment happens in water surface at certain distance from crest during the flow passes over the crest (Li). Results showed that crest downstream face geometry can cause change in flow hydraulics leading to change in boundary layer development because of different created (Li). Also it was seen that the 1:1 crest in comparison with other slopes, performs better hydraulically and creates a shorter entrainment point length (Li). In this paper the important results have been shown in the form of different tables and curves.

Key words: Stepped spillway, Dissipation energy, Air entrainment