بررسی آزمایشگاهی امواج ناشی از پایه روی سرریزهای تنداب دریچه‌دار

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

سرریز‌ها از مهم‌ترین و حساس‌ترین بخش‌ها در سازه سدها می‌باشند که وظیفه تخلیه دریاچه سد در مواقع اضطراری و سیلابی را بر عهده دارند. با وجود این که مطالعات زیادی برای شناخت مشخصات جریان بر روی سرریزها انجام شده است، اما اطلاعات اندکی در مورد جریان فوق بحرانی پایین‌دست پایه‌های مستقر روی سرریز تنداب و اثر پایه دریچه بر آن موجود است. دراثر اندرکنش جریان و پایه‌های دریچه‌های مستقر در سرریز، جریان فوق بحرانی موجی شکل می‌گیرد که به آن جریان بالی‌شکل یا دم‌خروسی می‌گویند. حاصل این اندرکنش، تشکیل سه نوع موج بلافاصله در پایین‌دست پایه، پایین‌دست سرریز و روی دیواره‌های تنداب می‌باشد. این پدیده، میدان جریان پایین‌دست را تحت تأثیر قرار داده و شرایط نامتعادل هیدرولیکی روی سرریز را باعث می‌شود. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که ارتفاع امواج روی دیواره تنداب می‌تواند به بیش از 2 برابر عمق متوسط آب رسیده و از دیواره سرریز خارج شود. بنابراین ارتفاع امواج روی دیواره، طرح دیوارهای کناری تنداب را تحت تأثیر قرار داده و از این لحاظ پروفیل امواج بالی‌شکل روی دیواره نیز اهمیت می‌یابد. در این مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی شکل‌گیری جریان بالی‌شکل، پروفیل امواج ایجاد شده و راه‌کارهای کاهش ارتفاع این امواج ارائه شده و همچنین فشار استاتیکی میدان جریان بالی‌شکل مورد بررسی قرار می‌گیرد. آزمایش‌ها بر روی مدل فیزیکی سرریز سد خیرآباد که در موسسه تحقیقات آب ایران ساخته شده، انجام و ملاحظه شد عدد فرود جریان و بازشدگی دریچه‌ها تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر این امواج دارند.

کلیدواژه‌ها


کاویانپور، م.ر.، موسوی مهر، س.م.، مختارپور، آ.، روشن، ر.، خراسانی‌زاده، ع. (1392)."بررسی تأثیر پایه بر پروفیل جریان بالی شکل روی سرریزهای تنداب دریچه دار". هفتمین کنگره ملی عمران، زاهدان.

گزارش نهایی سیستم عملکرد سرریز سد خیر آباد (1391). موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو.

 

Frizell, K., Renna, F., and Matos, J. (2013). “Cavitation potential of flow on stepped spillways”, J. Hydraul. Eng., 139(6), pp. 630–636.

Hager, W. H., and Schleiss, A. J. (2009). Constructions hydrauliques, Presses Polytechniques Et Universitaires Romandes (PPUR), Lausanne, Switzerland .

Lucas, J., Hager, W., and Boes, R. (2013). “Deflector effect on chute flow”, J. Hydraul. Eng., 139(4), pp. 444–449.

Novak, P. , Moffat, A.I.B., Nalluri, C, and Narayanan, R. (2007). Hyraulic Structures, Fourth Edition, in the USA and Canada by Taylor & Francis.

Pfister, M., Lucas, J., and Hager, W. (2011). “Chute aerators: preaerated approach flow”, J. Hydraul. Eng., 137(11), pp. 1452–1461.

Reinauer, R. and Hager, W. (1998). “Supercritical flow in chute contraction”, J. Hydraul. Eng., 124(1), pp. 55–64

Reinauer, R., and Hager, W. H. (1994). “Supercritical flow behind chute piers”, J. Hydraul. Eng., 120(11), pp. 1292–1308.

Reinauer, R., and Hager, W. H. (1996). “Shockwave in air-water flows”, Int. J. Multiphase Flow, 22(6), pp. 1255–1263.

Reinauer, R., and Hager, W. H. (1997). “Pier waves in sloping chutes”, Int. J. Hydropower Dams, 4(3), pp. 100–103.

Stefano Pagliara, Sahameddin Mahmoudi Kurdistani, and Thendiyath Roshni (2011). “Rooster tail wave hydraulics of chutes”, J. Hydraul. Eng. 137(9), pp. 1085-1088.