بررسی تأثیر شیب بر تعداد بهینه پلکان‌ها در سرریزهای پلکانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشیار گروه سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استادیار گروه عمران، دانشگاه شهید چمران، اهواز

چکیده

   در این تحقیق تعداد 54 مدل فیزیکی از سرریز های پلکانی با سه شیب مختلف º8/21(z=2.5º56/26(z=2) و º30 (z=1.7) ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. نوع تاج سرریزها از منحنی استاندارد اوجی است و پلکان‌ها با شیب‌های ثابت z=1.7، z=2 و z=2.5 تا پاشنه پایین دست سرریز ادامه دارد. جهت مطالعه اثر تعداد پله‌ها در افت انرژی، تعداد پله‌های 39، ...،2،3،5،7 عدد منظور شد. هدف، بررسی تأثیر تعداد پلکان در میزان افت انرژی جریان و در نهایت بدست آوردن تعداد بهینه پلکان در این نوع از سرریزها به گونه‌ای که بیشترین میزان افت انرژی حاصل گردد می‌باشد. آزمایشات با 5 دبی مختلف (10-20- ... -50 لیتر بر ثانیه) در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گردید که مجموعاً 270 آزمایش انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهند که به ازاء انرژی ثابت بالادست، افزایش تعداد پله‌ها به میزان قابل توجهی باعث افزایش استهلاک انرژی می‌گردد، اما اگر چنانچه این تعداد از حد معینی تجاوز کند، اثر مثبت آن از بین می‌رود. همچنین بررسی‌ها نشانگر این مطلب می‌باشند که به ازاء افزایش دبی جریان در هر یک از شیب‌ها، حداکثر افت انرژی نسبی صورت گرفته در تعداد پلکان بالاتری رخ داده است. همچنین با افزایش شیب سرریز از 8/21 درجه به 30 درجه، حداکثر افت انرژی صورت گرفته در تعداد پلکان کمتری رخ می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Influence of the steeped spillway slope on the number of optimal steps

نویسندگان [English]

  • Siavash Heydari orojlo 1
  • Seyed Habib Mousavi Jahromi 2
  • Arash Adib 3
1 M.Sc. graduate, Department of Water Science Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz
2 Associate Professor Water Science Engineering Faculty, Shahid Chamran University, Ahvaz
3 Assistant Professor, Civil Engineering Department, Shahid Chamran University, Ahvaz
چکیده [English]

In the present study 54 step spillways make of ple Glass, 5 discharges (10, 20, 30, 40 and 50 l/s/m) and 3 slopes, z=1.7 , z=2 and z=2.5 (totally 275 experiments were conducted). Finding of the present study are as follows: 1- Performed modeling observations revealed that the relative energy dissipation along with spillway will be decreased with increasing discharge. 2- It is shown that energy dissipation is increase with increasing step numbers, but energy dissipation will be stopped in a certain number of steps. 3- According to presented study, optimal number of steps base on different values of yc/h and Froude Number is determined for the maximum energy dissipation. It is shown that optimal number of steps is affected by slope of spillway. Increasing spillway slope causes more energy dissipation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stepped spillway
  • Maximum energy dissipation
  • Number of optimal step
  • Physical modeling