نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

بررسی مدل ریاضی و آزمایشگاهی سرریزهای لبه تیز متناسب خطی

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی عمران، واحد اقلید، دانشگاه آزاد اسلامی، اقلید، ایران
2 گروه مهندسی عمران
چکیده
سرریزهای متناسب خطی(ساترو) دسته ای از سرریزهای لبه تیز هستند که به دلیل حساسیت کم نسبت به تغییر عمق بالادست از دقت نسبتا بالایی برخوردار میباشند و رابطه میان دبی و عمق آب خطی است، در این پژوهش بر اساس مبانی نظری موجود ابتدا معادلات ریاضی حاکم بر سرریزها توسط بسط تابع گاما و انتگرال ابل استخراج گردید. در شرایط کاربردی مقطع تئوری با ترکیب یک مقطع مستطیلی پایه اصلاح گردید. به منظور بررسی تجربی و آزمایشگاهی حساسیت هیدرولیکی مقطع اصلاح شده تعدا 12 مدل با عرض و ارتفاع مستطیل پایه مختلف طراحی وساخته شد. در آزمایشگاه هیدرولیک برای بررسی تناسب رابطه عمق و جریان عبوری تعداد حدود 450 آزمایش با دبی 2.5 الی 35 لیتر در ثانیه و اندازه گیری عمق انجام گرفت. نتایح حاصل نشان داد که در تمام مدلهای مورد مطالعه رابطه دبی – عمق به صورت خطی و ضریب جریان عبوری تابعی از نسبت های بدون بعد عمق آب به ارتفاع تاج سرریز و عدد فرود می باشد. با استفاده از بخش عمده ای از داده های آزمایش و پارامترهای بی بعد رابطه ای جهت ضریب حریان عبوری استخراج گردید. مقایسه نتایج حاصل از رابطه بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی نشان داد که میزان خطای نسبی موجود در حد فاصله ∓5%می باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Baddour. R.E. (2008). Head-Discharge equation for sharp-Crested polynomial weir. J. Irrig. Drain Eng., 134(2), 260-262.
Balochi, B. & Zeinivand, M. (2011). Comparison of the flow rate coefficient of two combined models of sharp-edged spillway, First International Conference and Third National Conference on Dams and Hydroelectric Power Plants.
Banks, R.B. (1954). A Note on Generalized Weir.Equation. Dept., of Civil Engg., North Western University, Paper HP 0654. Illinois.
Bos, M.G. (1989). Discharge measurement structures. 3rd edn. Publisher: International institute for land reclamation and improvement. 401p.
Bos, G. (1976) Discharge measurement structures. International Institute for Land Reclamation and improvement, Ed., Wageningen, The Netherlands.
Cowgill, A.P. (1944). Mathematics of Weir Forms. Quarterly of Applied Mathematics, 2(2), 142-147.
Ghaffari Gousheh, J., Fattahi Nafchi, R. & Samadi Borojeni, H. (2020), Experimental Study Discharge Coefficient of Proportional Weirs on Lateral Intake, Ferdowsi Civil Engineering, 33(4), 1-14. (In Persian)
Haszpara, O. (1966). The problem of quadratic weir. Acta Tech. (Budapest, Hungary), 4(1), 121-132.
Keshava Murthy, K. & Giridhar, D.P. (1989). Inverted V-notch practical proportional weir. J. Irrig. Drain Eng., 115(6), 1035-1050.
Keshava Murthy, K. & Rangaraj, C. (1997). Canadian Journal of Civil Engineering, 24(4), 586-592.
Keshava Murthy, K. & Shesha Prakash, M.N. (1994). Practical constant-accuracy linear weir. J. Irrig. Drain Eng., 120(3), 550–562.
Kianmehr, H., kuchakzadeh, S., Vatankhah, A. (2014). Laboratory study of linear proportional overflows for circular ducts, Iranian Water Research Journal, 8(15), 93-101. (In Persian)
Murthy, K.K., Swamy, N.V.C. & Rangaraj, C. (1998). A Practical (sector Based) Linear Weir. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 4(2), 19-29.
Kindsvater, C.E. & Carter, R.W.C. (1957) Discharge characteristics of rectangular thin-plate weirs, J. Hyd. Div.ASCE, 83(6), https://doi.org/10.1061/ JYCEAJ.0000142.
Nikpiek, P. & Kashefipour, S.M. (2016). Effect of the hydraulic conditions and structure geometry on mathematical modelling of discharge coefficient for duckbill and oblique weirs, Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 39(1), 1-10. (In Persian)
Rakhshandehrou, G.R. & Daneshmand, H. (2001). Experimental investigation of the effects of viscosity and surface tension in the equation of a sharp-edged parabolic weir, Third Iranian Hydraulic Conference, November 6-8, Shiraz.
Sohrabi, F., Parvin, R. & Teymouri, A.A. (2011). Experimental and Numerical Investigation of a Linear Proportional Trapezoidal Spillway. Issue 56, Mahab Ghods Consulting Engineering Company, Quarterly, p. 31. (In Persian)
Vatankhah, A.R. & Kouchekzadeh, S. (2009). Discussion of “head-discharge equation for sharp-crested polynomial weir” by R.E. Baddour. J. Irrig. Drain Eng., 135(3), 393-395.
Vatankhah, A.R. (2012). Head-Discharge Equation for sharp-crested weir with Piecewise- Linear side. J. Irrig. Drain Eng., 138(11), 1011-1018.

  • تاریخ دریافت 27 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 05 تیر 1404
  • تاریخ پذیرش 08 تیر 1404