بررسی آزمایشگاهی اثر سازه راه ماهی V شکل بر تغییرات زبری راه ماهی
نویسندگان
1 دانشآموخته دکتری سازههای آبی، گروه سازههای آبی، دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.
3 دانشیار، گروه سازههای آبی، دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
4 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب و سازههای هیدرولیکی، گروه سازههای آبی، دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
5 استاد، گروه سازههای آبی، دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
doi
10.30495/wsrcj.2022.64329.11268چکیده
زمینه و هدف: در این پژوهش اقدام به استفاده از سرریزی جدید با ساختاری شکل بهعنوان مانعی در کالورت شد. بهطوریکه بررسی عملکرد آن بر تغییرات خصوصیات مقاومت جریان همانند جذر ضریب افت اصطکاک مودی سازه و ضریب زبری مانینگ هدف اصلی پژوهش حاضر قرار گرفتند.روش پژوهش: آزمایشهای پژوهش حاضر در مدل فیزیکی موجود در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز صورت گرفت. این مدل فیزیکی شامل یک فلوم آزمایشگاهی به طول 10 متر، عرض 25/0 متر و ارتفاع 5/0 متر هست. در ابتدای هر آزمایش، سازهها در فاصلههای نسبی مشخص در بستر فلوم چسبانده میشد. در ادامه باگذشت 24 ساعت از چسباندن سازهها اقدام به تنظیم دبی جریان و شیب فلوم میگردید. دبیهای موردنظر از طریق سرریز مثلثی با زاویه 53 درجه واقع در پاییندست فلوم و شیب از طریق جک تنظیم میگردید. بهمنظور برداشت پروفیل سطح آب از پوینت گیج با دقت 1/0 میلیمتر استفاده میگردیدیافتهها: با افزایش دبی بدون بعد در یک فاصله نسبی بین سازهها و شیب مشخص، ضریب زبری مانینگ سازه کاهش مییابد. بهطوریکه در شیب 10%، فاصله نسبی بین سازهها 3/1 مقدار ضریب زبری مانینگ سازه از دبی بدون بعد 20/0 به 43/0 بهاندازه 30% کاهش یافت. با افزایش فاصله نسبی بین سازهها در یک دبی مشخص، ضریب زبری مانینگ سازه کاهش مییابد که این روند همانند اثرگذاری فاصله نسبی بین سازهها بر جذر ضریب افت اصطکاک مودی سازه است.نتایج: در بررسی روند اثرگذاری سازه راه ماهی V مشخص شد که دبی بدون بعد دارای اثر معکوس بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب زبری مانینگ سازه است. از طرفی ارتباط معکوس عدد فرود بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب مانینگ سازه مشخص شد. مشخص شد که فاصله نسبی بین سازهها نیز دارای اثرگذاری معکوس بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب مانینگ سازه است. اثرگذاری معکوس عدد رینولدز بر پارامترهای مقاومتی جریان نیز استخراج شد. بهترین حالت سازه راه ماهی با سرریز v شکل پژوهش حاضر در فاصله نسبی بین سازهها 3/1 و شیب 10% رخ میدهد.