بررسی طرح فلوم گلوبلند و تغییر طرح سریز لبه پهن برای افزایش دقت سازه

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه ازاد اراک

2 استاد دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز

3 عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس

4 دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز

چکیده

- تجهیز نقاط تحویل به وسایل وادوات اندازه‌گیری جریان از مهمترین اقداماتی است که در راستای افزایش کارایی آب و ارتقای راندمان آبیاری در طی دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. درهمین راستا در سال 1386 تعداد 10 سازه فلوم گلوبلند در یکی ازکانال‌های درجهد و شبکه آبیاری و زهکشی در ودزن به نام کانال اردیبهشت نصب گردید. اما همانند سایر شبکه‌های کشور، این شبکه نیز با مشکل دقیق نبودن سازه‌ها و ادوات اندازه‌گیری وعدم کالیبراسیون آنها روبرو بود. در این پژوهش،سه سازهفلوم گلوبلندواقع در ابتدایکانال‌هایدرجه 3 به نام‌های T15، T19 وT20 به منظور بررسی صحت اندازه‌گیری آنها موردارزیابی قرارگرفتند. از آنجا که در شرایط کم آبی دقت اندازه‌گیری اهمیت زیادی دارد، لذا وضعیت سازه در این شرایط مورد بررسی دقیقتر قرار گرفت.اندازه‌گیریمیدانیدرطی یک فصل آبیاری (90-91) بااستفادهازیک دستگاهمیکرومولینهدقیقوباتکرارحداقل3وحداکثر5نوبتبرایهرکداماز سازه‌هاانجامگرفتهو ضمنمحاسبهدبی، جداولونمودارهایدبی-اشلبرایآنهاترسیمگردید. داده‌های میدانی با رابطه تئوری مقایسه و صحت رابطه در شرایط میدانی مورد تأیید قرار گرفت. برای استخراج رابطه دبی -اشل برای دامنه وسیع‌تری از دبی‌ها، مدل وین-فلوم به منظور شبیه‌سازی عملکرد این سازه مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد که مدل وین-فلوم قابلیت طراحی، شبیه‌سازی و ارزیابی انواع سازه‌های  فلوم گلوبلند را داراست و جدول، منحنی و رابطه رگرسیونی دبی-اشل را استخراج و ارائه می‌دهد. از آنجا که سازه فلوم  گلوبلند با مقطع سرریز لبه پهن در شرایط شبکه درودزن و شبکه‌های مشابه در دبی‌های حداقل در اندازه‌گیری جریان خطایی بین 12 تا 21 در صد دارد که به‌مراتب بیش از خطا در دبی‌های حداکثر است، لذا در این تحقیق با تغییر مقطع سرریز و شبیه‌سازی در مدل وین-فلوم، سازه‌ای دقیقتر در دبی‌های کم (و حتی در دبی‌های زیاد) نسبت به هندسه قبلی سازه ارائه شد که می‌تواند در نقاط حساس شبکه‌های آب کشور در شرایط کم آبی استفاده شود. این سازه با کوتاه کردن طول تیغه آب تشکیل شده روی سرریز لبه پهن ارتفاع اشل را بیشتر کرده تا دامنه کمتری از دبی در اشل‌های پایین عبور کند و به این طریق صحت اندازه‌گیری را افزایش داده است.
 

کلیدواژه‌ها


Ackers, P., W. R. White, J. A. Perkins, and A. J. M. Harrison, (1978). Weirs and flumes for flow measurement, John Wiley & Sons, New York.

Boiten, W., (2005). Hydrometry, (Revised Editional), Taylor and Francis e- Library, New York.

Bos, M.G., J. A. Replogle, and A. J. Clemmens., (1991). Flow measuring flumes for open channelsystems, American Society of Agricultural Engineers, (edition by John Wiley & Sons), St. Joseph, MI.

Bos, M.G. and Y. Reinink, (1981). "Head loss over long-throated flumes", American Society of Civil Engineering (ASCE), Journal of the Irrigation and Drainage Division,107(IR1): 87-102.

Bos, M.G. ed., (1989). Discharge measurement structures. 3rd revised ed., publication 20,. International Institue for Land Reclamation/ILRI, Wageningen, The Netherlands.

Clements, A.J., T.L. Wahl, M.G. Bos, and J.A. Replogle, (2001). Water measurement with flumesand weirs. ILRI, Wagenigen The Netherlands. p. 382.

Göğüş, M., Z. Defne, and V. Özkandemir, (2006). "Broad-crested weirs with rectangular compound cross sections", Journal of Irrigation and Drainage Engineering,. 132-3: pp. 272-280.

Hjerschy, R.W., (2008). Stream flow measurement, (3th edition), Taylor and Francis e-Library, New York.

Kirkgoz, M.S., M.S. Akoz, and A.A. Oner, (2008). "Experimental and theoretical analyses of two-dimensional flows upstream of broad-crested weirs", Canadian Journal of Civil Engineering. 35(9), pp. 975-986.

Merkly, G. P., (1997). CANALMAN- A hydraulic simulation model for unsteadyflow in branching canal network users manual. Utah State University.

Replogle, J.A., (1975). "Critical flow flumes with complex cross-section. In: irrigation and drainage in age of competition for resources", Specialty Conference Proceding, ASCE, Logon, Utah.

Replogle, J.A. (1999). Flow measurement. Journal of Irrigation and Drainage Systems. 12: 71-83.

Replogle, J.A., Clements A.J., Pugh, C.A. (2004). Hydraulic design handbook, Chapter 21, USDA-ARS Water Conservation Laboratory, Phoenix, Arizona.

Wahl, T.L., (2006). "Introduction to long-throated flumes (ramp flumes), broad- crested weirs and Win flume", Specially Conference Proceeding, ASCE, Logon, Utah.

Wahl, Tony L., Albert J. Clemmens, John A. Replogle, and Marinus G. Bos, (2000). "Win-Flume- windows-based software for the design of long-throated measuring flumes". Fourth Decennial National Irrigation Symposium, American Society of Agricultural Engineers, Nov. 14-16, Phoenix, Arizona.

Wahl, T.L., J.A. Replogle, B.T. Wahlin, and J.A. Higgs. (2000). "New developments in design and application of long-throated flumes". Conference
on Water Resources Engineering and Water Resources Planning and Management. Minneapolis.

Zand-Parsa, Sh., (2008). "Difficulties of irrigation water measurements in Iran and recommendation for a suitable method". Water Management in Iran and the United States, pp. 121-131.