بررسی عددی تاثیر شیب پیشانی پله سرریز پلکانی ساده و بلوک دار با تاج نیم دایره ای بر پارامترهای هیدرولیکی آن

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 عضو هیات علمی گروه آب دانشکده عمران دانشگاه تبریز

doi
چکیده

جهت انتقال و تخلیه آب اضافی جمع‌شده در پشت سد‌ها به پایین‌دست از سرریزها استفاده می شود. سرریزها از نظر هندسی و محل استفاده انواع مختلفی دارند که براساس توپوگرافی منطقه، شرایط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی و ... از آن‌ها بهره گرفته می‌شود. برهمین اساس در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر شیب پیشانی پله سرریز پلکانی ساده و بلوک‌دار با تاج نیم‌دایره‌ای بر پارامترهای هیدرولیکی سرریز با استفاده از مدل Flow-3D و مدل آشفتگی RNG پرداخته شده است. سه مقدار برای شیب ناحیه پیشانی پله سرریز در نظر گرفته شده و محدوده عمق بحرانی نسبی در بازه 0/71 الی 1/06 انتخاب شد. شبیه‌سازی عددی نشان داد با افزایش زاویه پیشانی پله نسبت به افق یا به عبارت دیگر با کاهش شیب پیشانی پله، استهلاک انرژی نسبی جریان افزایش می‌یابد، بطوریکه این میزان افزایش در سرریز با پله 90 درجه نسبت به پله با زاویه 60 درجه، 13/88 درصد و نسبت به پله با زاویه 45 درجه 28/9 درصد بیشتر است. از طرفی استفاده از بلوک نیز باعث افزایش استهلاک انرژی در سرریز با پله 90 درجه نسبت به پله با زاویه 60 درجه به مقدار 7 درصد و نسبت به پله با زاویه 45 درجه 24/32 درصد شده است. هم‌چنین مقدار عمق نسبی پایین‌دست با افزایش دبی جریان روند افزایشی داشته و با افزایش افت انرژی پایین‌دست، عدد فرود ناحیه پایین‌دست سرریز پلکانی کاهش می‌یابد که این مقدار کاهش در زاویه 90 درجه حدودا 60 درصد بیشتر از زوایای 45 و 60 درجه بوده است.