1عضو هیات علمی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی کشاورزی و فنآوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران
2دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
تاریخ دریافت: 09 خرداد 1397،
تاریخ بازنگری: 24 آبان 1397،
تاریخ پذیرش: 06 آذر 1397
چکیده
دریچه‌های کشویی در تاج سرریزهای اوجی با ارتفاع زیاد (سدهای تنظیمی) یا با ارتفاع کم (به عنوان آستانه) به منظور کنترل بهتر جریان طراحی و استفاده می‌شوند. در حالت دوم، متناسب با ترکیب‌های مختلف هندسه سرریز، بازشدگی دریچه، عمق بالادست و عمق پایین‌دست، چهار شرایط مختلف جریان، قابل تشخیص می‌باشد: (الف) جریان کنترل نشده آزاد، (ب) جریان کنترل نشده مستغرق، (ج) جریان کنترل شده آزاد و (د) جریان کنترل شده مستغرق. تعیین حد تبدیل هر یک از این شرایط جریان به یکدیگر در کاربرد معادلات دبی در هر وضعیت سودمند می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از برداشت‌های آزمایشگاهی صورت گرفته بر روی دو سرریز اوجی با ارتفاع مختلف همچنین داده‌های آزمایشگاهی مدل سرریز دریچه‌دار پروژه کنترل آب فلوریداری جنوبی و مرکزی، روابطی جهت تعیین حدود تبدیل و تعیین آبگذری در شرایط چهارگانه ارائه گردید. در شرایط جریان کنترل نشده آزاد میانگین قدرمطلق خطای نسبی در تعیین دبی از روابط پیشنهادی 95/1 درصد، در شرایط جریان کنترل شده آزاد و مستغرق به‌ترتیب معادل 2% و 5% می‌باشد. نتایج نشان داد حد تبدیل جریان کنترل نشده به کنترل شده هنگامی است که عمق بالادست از حدود 46/1 برابر بازشدگی دریچه، افزایش یابد. همچنین با افزایش ارتفاع پایین‌دست و کاهش ارتفاع بالادست سرریز، آستانه استغراق نسبی سرریز و میزان آبگذری افزایش می‌یابد.
Analysis of the Discharge and Flow Conditions in Sluice-gated Spillways
نویسندگان [English]
Alireza Vatankhah1؛ Abolfazl Barghi Khezerloo2
1Associate Professor, Irrigation and Reclamation Department, University of Tehran, Alborz, Iran
2PhD. Candidate in Water Structures, Irrigation and Reclamation Department, University of Tehran, Alborz, Iran
چکیده [English]
Sluice gates are designed and used in Ogee spillways with high height (regulator dams) or low height (as sill) for better controlling the flow. In latter case, according to different combinations of weir geometry, gate opening, upstream and downstream flow depths, four different flow conditions is recognizable: (a) free uncontrolled flow (b) submerged uncontrolled flow (c) free controlled flow (d) submerged controlled flow. Determination of change threshold of these flow conditions is useful for choosing the proposed discharge equations in any situation. In current research, using the experimental data gathered from two Ogee spillways with different height in this program and using the data gathered from typical spillway structures in central and southern Florida water-control project, different equations for determining the change threshold and flow discharge in four different flow conditions are developed. In free uncontrolled flow conditions, the proposed discharge equation has an average relative error of 1.95% while in free and submerged controlled flow conditions, the proposed discharge equations have the average relative errors of 2% and 5% respectively. Results showed that the change threshold of the uncontrolled flow into the controlled flow occurs when upstream flow depth increases about 1.46 times the gate opening. Furthermore, by increasing the downstream flow depth and decreasing the upstream flow depth, the relative submergence threshold and flow discharge increase.
ابتدای صفحه