بررسی آزمایشگاهی تأثیر ارتفاع و شیب تاج سرریزهای مستغرق بر الگوی جریان در قوس 90 درجه
نویسندگان
1 هیئت علمی دانشگاه ارومیه
2 هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه
3 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه ارومیه
doi
10.22059/ijswr.2016.59321چکیده
سرریزهای مستغرق یک ابزار مهم در کنترل فرسایش چند منظوره میباشند و برای کنترل فرسایش،احیاء آبراههها و بهبود زیستگاه آبزیان استفاده میشوند. این سازهها با کاهش سرعتهای جریان، فرسایش قوس خارجی را کاهش و با کاهش تمرکز جریان در سمت ساحل خارجی قوس باعث توزیع مناسب جریان در طول پیچ میگردند. در این تحقیق به صورت آزمایشگاهی به بررسی تأثیر سرریزهای مستغرق بر الگوی جریان در یک پیچ 90 درجه ملایم پرداخته شده است. آزمایشها در یک فلوم قوسدار با انحنای نسبی برابر با 3/3، با طول 24 متر و عرض 92/0 متر در دبیهای 55، 66 و 77 لیتر بر ثانیه انجام گرفت. یکسری از سرریزها (تعداد 7 سازه) با سه نسبت ارتفاع (3/0، 5/0 و 7/0 برابر عمق آب) و سه شیب تاج (0، 5 و 10 درصد) در ساحل خارجی قوس احداث شدند؛ در حالی که زاویه (60 درجه) و فاصله سازهها (3 برابر طول سازهها) در آزمایشها ثابت بود. اندازهگیری مقادیر سرعت در اطراف سرریزها در دو تراز نزدیک سطح آب و نزدیک بستر انجام گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که بعد از احداث سرریزها، سرعت متوسط در سمت قوس خارجی بیش از 70 درصد کاهش و در سمت قوس داخلی بیش از 50 درصد افزایش یافت. سرریزهای با ارتفاع y5/0 و شیب تاج 5 درصد در کاهش سرعت در قوس خارجی بسیار مؤثر بودند. از سوی دیگر سرریزهای با ارتفاع y7/0 و سرریزهای با شیب تاج تخت در افزایش سرعت در قوس داخلی بهویژه در رأس قوس بیشتر مؤثر بودند. بهطور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که سرریزهای با ارتفاع نسبی برابر با 5/0 و شیب تاج برابر با 5 درصد به عنوان مناسبترین گزینههای طراحی در چنین قوسهایی میباشند.