مدل‌سازی فیزیکی هیدرولیک جریان سرریزهای پلکانی گابیونی با انسداد بالادست

نویسندگان

1 دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

4 استاد دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.30482/jhyd.2023.369582.1624
چکیده

امروزه سرریزهای متخلخل به­دلیل عملکرد هیدرولیکی و فنی بالا از یک طرف و مضرات زیست- محیطی ناچیز از طرف دیگر، جایگزین مناسبی برای سازه­های بتنی معمول در سیستم­های انتقال و توزیع آب می­باشند. در این تحقیق عملکرد هیدرولیکی سرریزهای متخلخل پلکانی با وجود انسداد بالادست ناشی از نشست رسوبات، به‌صورت آزمایشگاهی مدل‌سازی شد. آزمایش­های این تحقیق در یک فلوم آزمایشگاهی به طول 11، عرض 5/0 و ارتفاع 5/0 متر در آزمایشگاه هیدرولیک مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، انجام شده است. قابل ذکر است که ارتفاع کانال در 5/2 متر ابتدایی8/0 متر است. مصالح مورد استفاده در ساخت سرریز از چهار دانه­بندی بین 13/1 تا 4 سانتی­متر با ضریب یکنواختی نزدیک 1 انتخاب شدند. هر کدام از سرریز­ها برای 7 انسداد مختلف بین صفر تا 100 درصد مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین نتایج با یک مدل سرریز پلکانی صلب با و بدون انسداد نیز مقایسه شد. مقدار درصد افزایش ضریب دبی برای سرریز متخلخل تقریباً بین 34 تا 230 درصد بیشتر از سرریز صلب است. نتایج نشان داد که انسداد در سرریز صلب تنها در درصد­های بالای 80 درصد بر ضریب دبی مؤثر بوده درحالی‌که در سرریز­های متخلخل با افزایش انسداد ضریب دبی به‌تدریج کاهش می­یابد. برخلاف سرریزهای صلب، روند تغییرات ضریب دبی با افزایش دبی در سرریزهای متخلخل، جز در انسدادهای بالا، نزولی بود. در نهایت با استفاده از الگوریتم بیان ژن رابطه­ای تجربی برای محاسبه ضریب دبی جریان آزاد سرریز پلکانی متخلخل در شرایط وجود انسداد استخراج شد.