بررسی اثر پتانسیل کل بر روند تغییرات سرعت موج در طول قوس 90 درجه ملایم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.

2 استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

مخاطرات ناشی از شکست احتمالی سدهای مخزنی ممکن است باعث به وجود آمدن سیلاب بسیار شدیدی شود که این امر می‌تواند خسارات جانی و مالی جبران‌ناپذیری را به مناطق مسکونی پایین‌دست وارد آورد. محاسبه سرعت حرکت سیلاب و اندازه‌گیری زمان رسیدن آن به مناطق مهم در پایین‌دست می‌تواند به حداقل رساندن خسارات ناشی از سیلاب کمک چشمگیری نماید. به‌علاوه با توجه به ساخت­گاه سدهای مخزنی که در مناطق کوهستانی می‌باشد، اثر وجود قوس در مسیر جریان بر سرعت حرکت سیلاب از اهمیت چشمگیری برخوردار است. در این پژوهش به بررسی اثر عمق آب بالادست و پایین‌دست بر روی سرعت حرکت تک موج حاصل از شبیه‌سازی شکست سد در یک کانال قوسی 90 درجه ملایم پرداخته‌شده است. اندازه‌گیری سرعت سیلاب از طریق تکنیک عکس‌برداری سریع از حرکت موج صورت پذیرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که در زاویه صفر درجه، در فاصله کمترین تا بیشترین مقدار نسبت سطح پایاب به سرآب، مقادیر سرعت 33 درصد کاهش، در زاویه 45 درجه، 58 درصد کاهش، در زاویه 90 درجه، 57 درصد کاهش و در مسیر مستقیم در انتهای کانال که 20 سانتیمتر با مقطع زاویه 90 درجه فاصله دارد، 62 درصد کاهش سرعت موج، اندازه‌گیری شده است. به علاوه افزایش سطح پایاب، اثر بیشتری نسبت به وجود قوس در مسیر جریان بر کاهش سرعت موج ناشی از شکست سد داشته است. لذا وجود یک سطح پایاب معنادار در مقابل عمق آب بالادست به کاهش سرعت حرکت سیلاب کمک بیشتری می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of Total Potential on Wave Velocity Changes in a 90 Degree Mild Bend

نویسندگان [English]

  • Amin Salemnia 1
  • Mehdi Ghomeshi 2
  • Ramin Fazloula 3
1 Graduate of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Professor of Water Engineering and Environment Faculty, Shahid Chamran Univeristy of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Associate Professor of Agricultural Engineering Faculty, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

Since the main site of the reservoir dams is in the mountainous valleys, the flood resulting from it will inevitably cross the mountain paths in the case of failure of the dam. The purpose of this study is to investigate the effect of the bends on the hydraulic parameters of the unsteady flow such as velocity, depth, and dynamic pressure due to dam failures. In order to achieve this goal, a flume was built with the bends. In addition, the effects of different upstream and downstream depths flow parameters were investigated. Noticeable measured parameters were: velocity, dynamic pressure and height of the wave flood due to the dam failure in 4 angles of 0, 45, 90, and 105 degrees (straight path after the end of the bend).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Downstream Depth
  • Upstream Depth
  • Flood
  • Wave velocity
1-    Bani hashemi, M., Karami, V. Mesbahi, J., Mosaferi, M. and Moghadam Kia, H., 2009. Effect Break Down Parameters on Flood Properties due to Boustan and Golestan Dam Breack. In 8th International River Engineering Conference, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
 
2-    Bellos, C.V., 2004. Experimental measurements of flood wave created by a dam break. European Water, 7(8): 3-15.
 
3-    Chinchilla, F., Castro-Orgaz, O., Dey. S. and Ayuso-Muñoz. 2016. Nonhydrostatic Dam Break Flows. II: One-Dimensional Depth-Averaged Modeling for Movable Bed Flows. Journal of Hydraulic Engineerin, 142(12): 68-74.
4-    Evangelista, S., Altinakar, M. S., Di Cristo, C., & Leopardi, A. (2013). Simulation of dam-break waves on movable beds using a multi-stage centered scheme. International Journal of Sediment Research, 28(3): 269-284.
 
5-    Ghadou, A., Shafaei Bajestan. M., Fathi Moghadam. M. 2012. Experimental study of the effect of channel wall roughness on flow pattern in 90 ° Sharp Bend. Journal of Irrigation Sciences and Engineering. 35(3). pp.47-57.
 
6-    Hosseini, M. and Abrishami. J., 2006. Open Channel Hydraulic. Imam Reza University.
 
7-    Khodaei, M., Attari. J., Bani hashemi. M. 2009. The role of velocity and escape time in flood crisis management caused by dam failure (Case Study; Golestan Dam). In 8th International Civil Engineering Conference, Shiraz University, Shiraz, Iran.
 
8-    Khoob, E. and Kashefipour. S.M. Effect of Roughness on Initial Development of Wave due to Dam Breack. . In 9th International River Engineering Conference, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
 
9-    Kim, B. and F. Sanders., 2016. Dam-break flood model uncertainty assessment: case study of extreme flooding with multiple dam failures in Gangneung, South Korea .Journal of Hydraulic Engineering.  142(5): 113-125.
 
10- Lobovsky, L., Botia-Vera E., Castellana F., Mas-Soler J. and A. Souto-Iglesias. 2014. Experimental investigation of dynamic pressure loads during dam break. Journal of Fluids and Structures.  48: 407-434.
 
11- Marsooli, R.  and Wu., W. 2014. 3-D finite-volume model of dam-break flow over uneven beds based on VOF method. Advances in Water Resources. 70 (2014): 104-117.
 
12- Naderkhanloo, V., Soudi, M., Hemmati, M., and S. Ahmad Hamidi. 2017. 3D Numerical simulation of dam-break flows with sediment transport over movable beds. World Environmental and Water Resources Congress. May 21–25, Sacramento, California, USA. 161-170.
 
13- Nguyen S. and D. Weston. 2013. Dam break for the dallas dam. World Environmental and Water Resources Congress, Showcasing the Future. May 19-23, Cincinnati, Ohio, USA,. 1687-1697.
 
14- Ritter, A. 1892. Die fortpanzung de wasserwellen. zeitschrift verein deutscher ingenieure. 36(33): 947-954.
 
15- Xu, W., Niu, Z. and X. Liang. 2011. Experimental Investigation of the Scouring of Quake Dams During Dam-break. Journal of Earthquake and Tsunami, 5(5).
 
16- Souze pour. A.. Shafaei Bajestan. M.. Sheykh rezazade Nikou. N... 2015. Experimental study of the effect of floor roughness on shear stress and vortex strength in a 90 sharp Bend of a rectangular