مقایسه رفتار سرریزهای اوجی و کلیدپیانویی تحت جریانهای غیرماندگار
نویسندگان
1 شهرک کارشناسان میدان فرهنگ کوچه یاسمن 2 پلاک 112
2 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه زنجان
doi
10.22125/iwe.2022.146390چکیده
تحلیل جریان غیرماندگار در آستانه سرریزها، به جهت لزوم تعیین دقیق میزان دبی عبوری و ارتفاع تیغه آب بر روی آنها، بسیار حائز اهمیت است. به دلیل تفاوت در ماهیت جریانهای ماندگار و غیرماندگار و به علت تأثیر ترمهای مختلف معادله سنت و نانت، منحنی اشل- دبی سرریزها تحت این نوع جریانها با یکدیگر متفاوت میباشد. در این تحقیق جریان سهبعدی سطح آزاد بر روی سرریزهای اوجی و کلید پیانویی تحت جریانهای ماندگار و غیرماندگار با استفاده از نرمافزار FLOW-3D مدلسازی عددی شده و تأثیر انواع هیدروگرافهای ورودی به ازای پایههای زمانی متعدد بررسی شد. بر اساس نتایج حاصله، منحنی واحد اشل-دبی در جریان ماندگار در شرایط غیرماندگار به صورت منحنی حلقوی تبدیل میشود. در هر دو نوع سرریز هر چه پایه زمانی هیدروگراف بیشتر میشود، منحنی اشل- دبی از حالت حلقوی خارج شده و به یک منحنی واحد سوق پیدا کرده و با افزایش زمان پایه هیدروگراف در نهایت بر منحنی اشل- دبی در حالت ماندگار منطبق میگردد. در هر دو نوع سرریز مورد مطالعه اختلاف ارتفاع هد آب، به ازای دبی ثابت در هیدروگراف با زمان پایه کمتر یعنی هیدروگراف با شیب شاخههای صعودی و نزولی بیشتر، بزرگتر است. مقادیر میانگین اختلاف ارتفاع تیغه آب به ازای دبی یکسان در منحنی حلقوی شکل دبی-اشل در سرریز اوجی به ازای هیدروگراف های با گام زمانی 4 و 10 و 40 ثانیه به ترتیب 023/0 و013/0و 008/0 متر و برای سرریز کلید پیانویی به ترتیب 024/0 و 019/0 و 009/0 متر برآورد شده است. به عبارتی در هیدروگرافهای ورودی با شیبهای تندتر در آستانه سرریزهای واقع در کانالها و یا سرریزهای استفاده شده بصورت بند انحرافی، حتما جریان بایستی به صورت غیرماندگار تحلیل گردد. به ازای ارتفاع سرریز یکسان و هیدروگراف ورودی ثابت، تغییرات هد آب در سرریز کلید پیانویی نسبت به سرریز اوجی بیشتر است.