بررسی عددی میزان آبشستگی در پاییندست سرریزهای کنگرهای با پلان مثلثی با استفاده از نرمافزارFLOW-3D
نویسندگان
1 دانشیار، دکتری مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی ،گروه مهندسی عمران، دانشگاه آیت اله بروجردی(ره)، بروجرد، ایران
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
doi
10.22125/iwe.2023.407266.1737چکیده
سرریزهای کنگرهای به علت افزایش ظرفیت عبوری از طریق افزایش عرض، نسبت به سرریزهای خطی همواره مورد توجه ویژهای قرارگرفتهاند. علاوه بر اهمیت گذردهی جریان در سرریزهای کنگرهای، آبشستگی و فرسایش بستر در پاییندست این نوع سرریزها جهت کنترل و حفاظت ازاینگونه سازهها در برابر خرابیها نیز از اهمیت ویژهای برخوردار است؛ در پژوهش حاضر مدل عددی سرریزهای کنگرهای با پلان مثلثی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. تعداد 23 مدل با استفاده از نرمافزار Flow-3D جهت بررسی میزان اثرگذاری عوامل مختلف نظیر تغییر در ارتفاع بدنه سد، تغییر در ارتفاع کنگرهها (ارتفاع سرریز)، میزان دبی عبوری از روی سرریز، و زوایای مختلف کنگرهها در پلان بر میزان فرسایش بستر در پاییندست سرریزهای کنگرهای مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج بهدستآمده میتوان بیان کرد با افزایش ارتفاع کنگرههای سرریز و افزایش ارتفاع بدنه سد، سرعت و تداخل تیغههای جریان به هنگام عبور از روی سرریز بهطور همزمان افزایش مییابد. لیکن افزایش سرعت جریان در پای سد، وقوع پرش هیدرولیکی و برشگت جریان به سمت بالادست موجب کاهش قابل توجه عمق آبشستگی در بستر پاییندست سرریزهای کنگرهای میگردد. این کاهش در سرریز با زاویه راس 60 درجه بیشتر از سایر مدلها بوده و عمق آبشستگی از 31 تا حدود 90 درصد کاهش مییابد. همچنین میزان گذردهی جریان در این نوع سرریز نیز نسبت به سایر مدلها بیشتر بوده که موجب شده است در بررسی توام دو پارامتر راندمان سرریز و عمق آبشستگی، سرریز با زاویه 60 درجه به عنوان بهینهترین سرریز نسبت به مدلهای خطی، 45 و 90 معرفی گردد.