مقایسه عملکرد حوضچه‌های آرامش با تجهیزات صلب ‏ و تجهیزات توری‌سنگی ‏

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

2 گروه عمران دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا همدان ایران

چکیده

یکی از روش‌های متداول ﺑﺮای اﺳﺘﻬﻼک اﻧﺮژی ﺟﻨﺒـﺸﯽ ﺟﺮﯾـﺎن در ﭘـﺎﯾﯿﻦدﺳـﺖ ﺳـﺎزهﻫـﺎی آﺑـﯽ در ﺣﻮﺿﭽﻪﻫﺎی آراﻣﺶ، ﭘﺮش ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‎ .‎زبری کف ‏حوضچه عامل مهمی در کنترل، کاهش طول و عمق ثانویه و نیز افزایش افت انرژی توسط پرش هیدرولیکی می‌باشد. جهت کاهش ابعاد حوضچه آرامش اقداماتی ‏مانند ساخت بلوک‌های میانی، پله های مثبت و منفی و آستانه انتهایی به‌منظور اتلاف بیشتر انرژی جنبشی جریان در محدوده پرش هیدرولیکی و کاهش ‏مشخصه‌های آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تحقیق تلاش گردیده است که پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش به‌همراه بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی ‏طبق استاندارد ابعاد حوضچه آرامش‎ USBR Ⅲ ‎به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد. با این تفاوت که در این پژوهش بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی ‏و نیز کف بستر، علاوه بر حالت صلب، در حالت توری‌سنگی با درصد تخلخل‌های مختلف نیز ساخته شده و مورد بررسی و آزمایش قرار گرفتند نتایج نشان می‌دهد ‏که افزایش میزان تخلخل بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی و همچنین کف بستر با عث کاهش طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه می‌گردد. همچنین مشاهده ‏می‌شود که اتلاف انرژی نسبی پرش هیدرولیکی در هر نوع کف بستر اعم از متخلخل و صلب، با افزایش درصد تخلخل بلوک و آستانه روند افزایشی را طی می‌کند. ‏طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه بر روی بستر با مانع نسبت به بستر بدون مانع بسیار کاهش ‌می‌یابد و درنهایت مشاهده شد که اتلاف انرژی نسبی بر روی بستر ‏با مانع نسبت به بستر بدون مانع افزایش می‌یابد.‏

کلیدواژه‌ها


Abbaspour, A., Taghavianpour, T. and Arvanaghi, H. (2019). Experimental study of the hydraulic jump on reverse bed with porous screens. Applied Water Scienc, 9(7), 154-161.
Akbari, N., Esmaili, K. and Khodashenas, S.R. (2019). Analytical and Experimental investigation of the Hydraulic Jump Characteristics over Permeable Beds. Journal of Hydraulics, 13(4), 1-10. (In Persian)
Akib, S. Ahmed, A.A. Imran, H.M. Mahidin, F.M. Ahmed, H.S. and Rahman, S. (2015). Properties of hydraulic jump over apparent corrugated beds. Journal of Dam Engineering.25(2), 66-77.
Badizadegan, R., Saneie, M. and Esmaili, K. (2014). Comparison‌ Of Hydraulic Jump Characteristics on Different Types of Corrugated Beds Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 2(8), 220-232. (In Persian)
Eltoukhy, M.A.R. (2016). Hydraulic Jump Characteristics for Different Open Channel Stilling Basin Layouts. International Journal of Civil Engineering and Technology, 7(2), 290-301.
Eshkou, Z., Ahmadi, A. and Dehghani, A. (2015). Experimental investigation of the effects of block inclinations on the hydraulic jump characteristics in the stilling basin USBR III. Journal of Water and Soil Conservation, 4, 231-242. (In Persian)
Felder, S. and Chanson, H. (2016). Air-Water Flow in Hydraulic Jumps on Macro-Roughness. 20th Australasian Fluid Mechanics Conference Perth, Australia.
Ghavamifar, A. (2015). Laboratory study of the effect of roughnesses arrangement (A-Jacks) on type(A) hydraulic jump characteristics. MSc thesis, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz. 135 p. (In Persian)
Ghazali, M., Samadi-Borojeny, H., Ghorbani, B. and Fatahi-Nafchi, R. (2010). The effect of triangular corrugated bed on hydraulic jump characteristics. Iranian Water Researches Journal, 7, 99-107. (In Persian)
Gohari, A. and Farhoudi, J. (2009). The characteristics of hydraulic jump on rough bed stilling basins. 33rd IAHR Congress, Water Engineering for a Sustainable Environment, Vancouver, British Columbia.
Izadjoo, F. and Shafai-Bajestan, M. (2007). Corrugated bed hydraulic jump stilling basin. J of Applied Sciences, 7(8), 1164-1169.
Khajeh-Goodari, M. and Shafai-Bajestan, M. (2017). Characteristics of Hydraulic Jump on The Bed with Permeable Six Legs Elements. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 2, 15-25 (In Persian)
Mahtabi, G., Chaplot, B., Azamathulla, H. and Pal, M. (2020) Classification of Hydraulic Jump in Rough Beds. Water, 12, 2-11. 
Minaei-gigloo, A., Ghodsian, M. and Mehraein, M. (2016). Experimental Investigation of Hydraulic Jump in stilling basin with Stepped Sill. Modares Civil Engineering Journal, 16(1), 146-156.
Nasr Esfahani, M.J. and Shafai-Bajestan, M. (2012). Effect of Roughness Heigth on the Length of B-jump at an Abrupt Drop, Inter. Res. J. App. Sic., 3(5), 2757-2762.
Parsamehr, P., Hosseinzadeh-Dalir, A., Farsadizadeh, D. and Abbaspour, A. (2012). Hydraulic Jump on a Bed with Half Cylindrical Shape Bars. Journal of Water and Soil, 26(3), 775-785. (In Persian)
Peterka, A.J. (1983). Hydraulic design of stilling basin and energy dissipators. Eng. Monograph No. 25, U.S. Bureau of Reclamation, 225 p.
Salamiasl, S., Fathi, A. and Ghomeshi, M. (2018). Effect of the Artificial Bed Roughness’s Shape on Hydraulic Jump’s Characteristics. Journal of Irrigarion Sciences and Engineering,  41(2), 19-31. (In Persian)