تحلیل آزمایشگاهی تلفات انرژی در سرریزهای پلکانی گابیونی در شرایط بدون رسوب و با رسوبگذاری در بالادست سازه
نویسندگان
1 استاد گروه مهندسی آب،دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد،ایران
2 دکتری علوم و مهندسی آب - سازههای آبی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی
3 علوم ومهندسی آب- دانشگاه فردوسی مشهد- مشهد - ایران
doi
چکیده
سرریزهای پلکانی گابیونی از پرکاربردترین سازهها در اجرای بندهای انحرافی و سازههای حفاظتی رودخانهها هستند. در عمدهی طرحهای اجرایی بهخصوص در سازههای حفاظتی و مهندسی رودخانه بالادست این فرم از سازهها در سالهای اولیه بهرهبرداری از رسوبات انباشته میشود. انباشت رسوب در طرحهای آبخیزداری به عنوان یکی از اهداف اجرایی این سازهها است. در این پژوهش تحلیل افت انرژی در این نوع سازه و مقایسه آن در دو حالت بدون رسوب و بارسوبگذاری در بالادست سازه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مدل آزمایشگاهی سرریزههای پلکانی گابیونی در سه حالت 1، 2 و 3 پله با شیب بدنه در بالادست قائم و در پاییندست 1:1 ساخته و در یک فلوم آزمایشگاهی به عرض 50 سانتیمتر و طول 11 متر تحت دبیهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد تلفات انرژی در سرریزههای گابیونی بدون رسوبات تا 75 درصد به دست میآید. بهدلیل تخلخل بدنه در گابیونهای بدون رسوب، دبیهای کم جریان بهصورت درونگذر از داخل بدنه عبور میکند. در این حالت با افزایش دبی تلفات انرژی هم افزایش مییابد. هنگامی که بخشی از جریان بهصورت روگذر ایجاد شده و جریان تلفیقی روگذر و درونگذر مشاهده شود، افزایش دبی موجب کاهش تلفات انرژی خواهد شد. در سرریزهای دارای رسوبات بطور کلی افزایش دبی موجب کاهش تلفات انرژی است. در دامنه دبیهای درونگذر سرریزهای گابیونی بدون رسوب، راندمان تلفات انرژی سرریزهای دارای رسوب در عدد شیبشکن یکسان بیشتر است در صورتیکه در دامنه دبیهای روگذر راندمان تلفات انرژی مدلهای بدون رسوب بیشتر است. در این تحقیق روابطی برای محاسبه راندمان تلفات انرژی برای سرریزهای پلکانی گابیونی در دامنه اعداد شیبشکن بین 0002/0 تا 03/0 برای دو حالت با رسوب و بدون رسوب در بالادست سرریز ارایه شده است.