نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، مدیریت و مهندسی منابع آب، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.

2 گروه مهندسی آب، مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.

3 گروه مهندسی عمران، مدیریت و مهندسی منابع آب، واحد دهدشت، دانشگاه آزاد اسلامی، دهدشت، ایران.

چکیده

سرریزهای جانبی برای کنترل سطح آب و همچنین انحراف آب برای مصارف مختلف در کانال‌ها و رودخانه‌ها استفاده می ­شوند.  با توجه به پیچیدگی شرایط جریان در سرریزهای جانبی، در این تحقیق به منظور ساده نمودن محاسبات و بالا‌بردن کارایی آن، این سازه  در شرایط کانال همگرا مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی دقیق این موضوع پارامترهای هندسی سرریز و  هیدرولیکی جریان متفاوت، مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس پارامترهای هندسی سرریز، سناریوهای آزمایشات در نظر گرفته شدند. براساس سناریوها، 5 طول سرریز، 4 ارتفاع تاج سرریز، 3عرض کانال پایین دست سرریز جانبی در نظر گرفته شد که در دبی های مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند. با توجه به اینکه پارامتر‌‌های مختلف هندسی و هیدرولیکی در این آزمایشات متغیر فرض شدند، اثر هر کدام بر روی سازه آنالیز شده و راهکارهایی برای انتخاب ابعاد بهینه در کانال معرفی شد. براساس نتایج آزمایشات، این نتیجه حاصل شد که با به ازاء یک ارتفاع آب بالادست ثابت با 19 درصد کاهش عرض کانال پایین دست سرریز جانبی، میزان نسبت انحراف جریان به کانال جانبی 30 درصد افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است تغییر در مقطع جریان با همگرا کردن کانال عبوری باعث می‌گردد پروفیل طولی سطح آب در تمام طول سازه دارای نوسان ارتفاعی حداقلی باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Agaccioglu, H. and Yüksel, Y., 1998. Side-weir flow in curved channels. Journal of irrigation and drainage engineering, 124(3), pp.163-175.
Akhlaghi, E., Babarsad, M.S., Derikvand, E. and Abedini, M., 2020. Assessment the effects of different parameters to rate scour around single piers and pile groups: a review. Archives of Computational Methods in Engineering27(1), pp.183-197.
Al-Hashimi A.S., Madhloom M.H. and Nahi N.T., 2017. Experimental and Numerical Simulation of Flow Over Broad Crested Weir and Stepped Weir using Different Turbulence Models. Journal of Engineering and Sustainable Development 21(2), pp 28-45.
Anderson, R.M., 2011. Piano key weir head discharge relationships. Utah State University.
Bagheri, S. and Heidarpour, M., 2012. Characteristics of flow over rectangular sharp-crested side weirs. Journal of Irrigation and Drainage Engineering138(6), pp.541-547.
Bakhtiari, M., Kashefipour, S.M. and GHomeshi, M., 2016. Laboratory investigation on the effect of depth-placed riprap on its stability for protection of Spur Dike in 90° Bend in order to using in navigable Rivers and Gulfs.
Coleman, G.S. And Smith, D., 1923. The Discharging-Capacity of Side Weirs. (Includes Appendices). Selected Engineering Papers1(6).
DeMarchi G., 1934. Essay on the performance of lateral weirs. L’Energia electrica Milan 11(11), pp.849–860. (In Italian).
Engels H., 1920. Releases from the dresdner river engineering laboratory. Zver Dtsch Ing 64(5), pp.101–106. (in German)
Forchheimer P., 1930. Hydraulics Teubner Verlagsgevellschaft.
Honar, T. and Javan, M., 2008. ِِDischarge Coefficient in Oblique Side Weirs. Iran Agricultural Research25(1.2), pp.27-36.
Jan, C.D., Chang, C.J. and Lee, M.H., 2006. Discussion of “Design and calibration of a compound sharp-crested weir” by J. Martinez, J. Reca, MT Morillas, and JG Lopez. Journal of Hydraulic Engineering132(8), pp.868-871
Leite Ribeiro, M., Bieri, M., Boillat, J.L., Schleiss, A., Delorme, F. and Laugier, F., 2009. Hydraulic capacity improvement of existing spillways–design of a piano key weirs. In Proceedings (on CD) of the 23rd Congress of the Int. Commission on Large Dams CIGB-ICOLD (Vol. 2, No. CONF, pp. 100-118).
Machiels, O., 2012. Experimental study of the hydraulic behaviour of Piano Key Weirs.
Maranzoni, A., Pilotti, M. and Tomirotti, M., 2017. Experimental and numerical analysis of side weir flows in a converging channel. Journal of Hydraulic Engineering143(7), p.04017009.
Mohammed, M.Y. and Mohammed, A.Y., 2011. Discharge coefficient for an inclined side weir crest using a constant energy approach. Flow Measurement and Instrumentation22(6), pp.495-499.
Muslu, Y., Tozluk, H. and Yüksel, E., 2003. Effect of lateral water surface profile on side weir discharge. Journal of irrigation and drainage engineering129(5), pp.371-375.
Oliveto, G., Biggiero, V. and Fiorentino, M., 2001. Hydraulic features of supercritical flow along prismatic side weirs. Journal of Hydraulic Research39(1), pp.73-82.
Qu, J., 2005. Three-dimensional turbulence modeling for free surface flows (Doctoral dissertation, Concordia University).
Ramamurthy, A.S., Qu, J. and Vo, D., 2006. Nonlinear PLS method for side weir flows. Journal of irrigation and drainage engineering132(5), pp.486-489.
Ranga Raju, K.G., Gupta, S.K. and Prasad, B., 1979. Side weir in rectangular channel. Journal of the Hydraulics Division105(5), pp.547-554.
Říha, J. and Zachoval, Z., 2014.Discharge coefficient of a trapezoidal broad-crested side weir for low approach Froude numbers. Journal of Hydraulic Engineering140(8), p.06014013.
Shahni Karamzadeh N., Mosavi Jahromi H., Mahmoodian Shoshtari M. And Shafei Bajestan M., 2015. Experimental Investigation the Effect of Head Angle of T-Type Spur Dike On Riprap Stability for Protection of Spurdike at Navigable River at 90 Degree Bend. Journal of Marine Science and Technology. 14(3), pp.72-86.
Singh, R., Manivannan, D. and Satyanarayana, T., 1994. Discharge coefficient of rectangular side weirs. Journal of irrigation and drainage engineering120(4), pp.814-819.
Swamee, P.K., Pathak, S.K. and Ali, M.S., 1994. Side-weir analysis using elementary discharge coefficient. Journal of irrigation and drainage engineering120(4), pp.742-755
Venutelli, M., 2008. Method of solution of nonuniform flow with the presence of rectangular side weir. Journal of irrigation and drainage engineering134(6), pp.840-846.
Yuce, M.I., Al-Babely, A.A. and Al-Dabbagh, M.A., 2015. Flow simulation over oblique cylindrical weirs. Canadian Journal of Civil Engineering42(6), pp.389-407.
Zahiri, A., 2012. Quasi-Two Dimensional Mathematical Model for Prediction of Flow Discharge Over Compound Sharp-Crested Weirs.
Zahiri, A., 2012. Quasi-Two Dimensional Mathematical Model for Prediction of Flow Discharge Over Compound Sharp-Crested Weirs.