تأثیر شیب‌ دیوارۀ پایین‌دست بر ضریب آبگذری سرریز کنگره‏ای انحنادار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 تربیت مدرس

2 دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشگاه خوارزمی

چکیده

سرریزهای کنگره‌ای از سازه‌های هیدرولیکی مهم در جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال‌ها، رودخانه‏ها و مخازن سدها به‌شمار می‌آید. نظر به اینکه در بعضی از سدها فضای کافی برای تعریض آنها به‌منظور افزایش دبی عبوری وجود ندارد لذا استفاده از سرریز کنگره‌ای یکی از بهترین راه‌حل‌های ممکن است. درصورتی‌که سیکل‏های سرریز کنگره‌ای خطی در مخازن سدها روی یک انحنا قرار بگیرد طول تاج آن افزایش می‌یابد و شرایط جریان ورودی بهبود می‌یابد و منجر به افزایش ضریب آبگذری می‌شود. پژوهش آزمایشگاهی حاضر، روند تغییرات ضریب آبگذری برای شیب‌های مختلف دیوارۀ پایین‌دست سرریز را مورد بررسی قرار داده‌است. بدین منظور دو سرریز کنگره‌ای با زاویۀ دیوارۀ جانبی 6 و 25/11 درجه و برای هر کدام چهار شیب دیوارۀ پایین‌دست مورد آزمایش قرار گرفته‌است. براساس آزمایش‌ها و نتایج به‌دست آمده مشاهده شد شیب‌ دیوارۀ پایین‌دست سرریز باعث کاهش ضریب آبگذری می‏شود که دلایل آن در این مقاله به‌تفصیل آورده شده است. نتایج حاصل به‌صورت روند تغییرات ضریب آبگذری برحسب نسبت ارتفاع جریان به ارتفاع سرریز ارائه‌شده است، همچنین روند تغییرات ضریب آبگذری به شیب‏های مورد بررسی ارائه‌شده است. به‌منظور استفادۀ طراحان این نوع سرریزها، رابطه‌ای برای تخمین ضریب آبگذری برای هر یک از شیب‌های مورد بررسی، ارائه‌شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Downstream Wall Slope of Curved Labyrinth Spillways on Discharge Coefficient

نویسندگان [English]

  • milad goodarzi 1
  • masoud ghodsian 2
  • mojtaba mehraein 3
1 Tarbiat modares
2 tarbiat modares
3 Kharazmi university
چکیده [English]

Labyrinth Spillways are one of the hydraulic structures to regulate and control the flow of water in canals, rivers and reservoirs. In some situations, there is no enough space for increasing the length of the weir to increase the discharge. Therefore, labyrinth spillways are one of the solutions for this problem. If the cycle of linear labyrinth spillway is located on the curve, then the crest length increases, and as a result the inlet flow condition is improved and the hydraulic coefficient increases. In this laboratory study, the discharge coefficient for different downstream wall slopes is studied. 2 different spillways with side-wall angle (6 and 11/25) and 4 downstream wall slope are studied. The results indicate that downstream wall sloping reduces the hydraulic coefficient. Discharge coefficient variations with downstream slope and flow height on spillway crest were studied. Different equations were presented to estimate the discharge coefficient of the spillway by considering the downstream slope.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Labyrinth Spillway
  • Arc Labyrinth Spillway
  • Hydraulic Coefficient
  • Downstream Wall Slope

مراجع

1. یاسی، مهدی و محمدی، محمد، «بررسی سرریزهای زیگزاکی با پلان قوسی»، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شمارۀ 41، (1386).
2. Tacail, F.G., Evans, B. and Babb, A., "Case Study of a labyrinth Weir Spillway", Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 17, pp. 1-7, (1990).
3. Falvey, H.T., "Hydraulic Design of Labyrinth Weirs", ASCE Press (American Society of Civil Engineers), (2003).
4. Crookston, B. and Tullis, B.P., "Arced Labyrinth Weirs", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 138, pp. 555-562, (2012).
5. Copeland, R. R. and Fletcher, B.P., "Model Study of Prado Spillway", US Army Corps of Engineers, Engineer Research and Development Center, (2000).
6. Yildiz, D. and Uzucek, E.," Modelling the Performance of Labyrinth Spillways", International Journal on Hydropower & Dams, Vol. 3, pp. 71-76, (1996).
7. Hay, N. and Taylor, G., "Performance and Design of Labyrinth Weirs", Journal of the Hydraulic Division, vol. 96, pp. 38-42, (1970).
8. Houston, K.L., "Hydraulic Model Study of Ute Dam Labyrinth Spillway," Report GR-82-7, Bureau of Reclamation, (1982).
9. Lux, F . and Hinchliff., "Design and Construction of Labyrinth Spillways", 15th congress ICOLD, Vol. 4, pp. 249-274, (1985).
10. Tullis, J. P., Amanian, N. and Waldron, D., "Design of Labyrinth Spillways", Journal of hydraulic engineering, Vol. 121, pp. 247-255, (1995).
11. Wormleaton, P. R. and Soufiani, E., "Aeration Performance of Triangular Planform Labyrinth Weirs", Journal of Environmental Engineering, Vol. 124, pp. 709-719, (1998).
12. Tullis, B. P., Young .J. and Chandler, M., "Head-discharge Relationships for Submerged Labyrinth Weirs", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 133, pp. 248-254, (2007).
13. Khode, B., Tembhurkar, A., Porey, P, and Ingle. R., "Experimental Studies on Flow Over Labyrinth Weir", Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 138, pp. 548-552, (2011).
14. Crookston, B. and Tullis, B. P., "Arced Labyrinth Weirs", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 138, pp. 555-562, (2012).
15. Christensen, N. A., "Flow Characteristics of Arced Labyrinth Weirs", (2012).
16. ملت، محمد حسین و بیات، حبیب اله، «تأثیر شیب کف پایین‌دست آستانه‌های کنگره‌ای بر روی عملکرد هیدرولیکی آن»، کنفرانس بین‌المللی دریای آزاد هیدرولیکی، (1380).
17. اژدری مقدم، مهدی و امانیان، نصرت اله و جعفری ندوشن، احسان، «بررسی اثر شیب بالادست و پایین‌دست مقطع بر ضریب آبگذری جریان و سرریز کنگره‌ای مثلثی به روش cfd»، نهمین کنفرانس هیدرولیک، (1389).
18. قدسیان، مسعود و مهرآئین، مجتبی و گودرزی، میلاد، «تأثیر شیب دیوارۀ بالادست بر ضریب آبگذری سرریز کنگره‌ای انحنادار»، پذیرفته‌شده برای انتشار نشریۀ عمران مدرس، (1392).
19. Ettema, R., "Hydraulic Modeling: Concepts and Practice", ASCE Publications, (2000).
20. Mehraein, M. and Ghodsian, M., "Discussion of Experimental Studies on Flow over Labyrinth Weir", by BV Khode, AR Tembhurkar, PD Porey, and RN Ingle, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 139, pp. 1056-1056, (2013).
ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار