بررسی آزمایشگاهی میدان جریان ریزشی در سرریزهای پلکانی
نویسندگان
1 کارشناس پژوهشی / موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو
2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
3 عضو هیئت علمی، موسسه تحقیقات آب
doi
10.22060/ceej.2021.18376.6856چکیده
سرریز پلکانی از جمله سازههای تخلیه کننده سیلاب ورودی به سد میباشد که جریان عبوری از آن با استهلاک انرژی نیز همراه میباشد. این سازه متشکل از پلههایی است که از نزدیکی تاج سرریز شروع شده و تا پاشنه ادامه یافته و در ثابت ماندن عمق آب و سرعت جریان در طول سرریز، برقراری استهلاک طولی انرژی و تاثیرگذاری بر مشخصات جریان و پایاب سرریز بسیار موثر میباشند. در سرریزهای پلکانی، جریان به سه نوع ریزشی، انتقالی و رویهای قابل تفکیک است. تاکنون بر اساس روابط تحلیلی و آزمایشگاهی، مطالعات اندکی جهت بررسی شرایط و طبیعت پیچیده جریان ریزشی انجام شده و مطالعات آزمایشگاهی مبتنی بر مدلسازی فیزیکی نیز محدود میباشد. بنابراین روابط محدودی نیز در زمینه جریان ریزشی در این سرریزها ارائه شده است. در تحقیق حاضر آزمایشهایی بر روی سه مدل هیدرولیکی سرریز پلکانی بزرگ مقیاس سدهای سیاهبیشه بالا، سیاهبیشه پایین و سد ژاوه در شش شیب متفاوت انجام گرفت و به ازای 24 دبی جریان، اندازهگیری عمق آب، سرعت جریان و فشار استاتیکی بر روی 40 مقطع مختلف در طول سرریز انجام شد. تجزیه و تحلیل پارامترهای موثر بر استهلاک انرژی بر اساس این اطلاعات انجام و تاثیر شرایط هیدرولیکی و هندسی سرریز بر محدوده وقوع جریان ریزشی مورد ارزیابی قرار گرفت و رابطهای برای محاسبه استهلاک نسبی انرژی در شرایط جریان ریزشی پیشنهاد شد. نتایج تحقیق نشان داد که مهمترین پارامتر تاثیرگذار در پیشبینی استهلاک انرژی، پارامتر بیبعد عمق بحرانی به ارتفاع سرریز میباشد که افزایش آن باعث کاهش استهلاک انرژی نسبی در رژیم ریزشی میشود.
