بررسی سرریزهای جانبی کنگرهای قوسی با پلانU شکل
Study of U-Shaped arched labyrinth side weirs
/مرتضی صدیق نیا
: کشاورزی
، ۱۳۹۹
، میرزائی
۷۷ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی کشاورزی- سازههای آبی
۱۳۹۹/۱۰/۱۵
تبریز
سرریزها از جمله سازهصهای مورد استفاده در سدها و کانالصهای انتقال آب میصباشند که با هدف تنظیم سطح آب و کنترل جریان احداث می گردند .یکی از انواع سرریزها، سرریزهای جانبی هستند .سرریزهای جانبی از انواع سازهصهای هیدرولیکی میصباشند که در سیستمصهای فاضلاب شهری، آبرسانی و آبیاری، کنترل دبی، انحراف سیلاب و دبی مازاد رودخانهصها و کانالصها استفاده میصشوند .جریان در سرریز جانبی از نوع جریانصهای متغیر مکانی با کاهش دبی میصباشد .یکی از راهکارهای موثر و اقتصادی جهت افزایش راندمان سرریزها، استفاده از تاج زیگزاگی یا سرریز کنگرهصای میصباشد .سرریزهای جانبی کنگرهصای در پلان دارای شکستگی بوده و از لبه صاف و مستقیم برخوردار نمیصباشد در نتیجه طول مؤثر و در برخی موارد ضریب دبی بیشتری نسبت به سرریزهای ساده دارند .در این تحقیق ضریب دبی و پروفیل سطح آب در سرریزهای جانبی کنگرهصای قوسی با پلان Uشکل با مقادیر مختلف زاویه انحنای دماغه و تعداد سیکل سرریز در آزمایشگاه بررسی شد .نتایج نشان داد که ضریب دبی با افزایش زاویه انحنای دماغه سرریز کاهش میصیابد .بیشترین مقدار ضریب دبی در زاویه ۲۰ درجه میصباشد که شش سیکل است و طول موثر بیشتری دارد.کمترین ضریب دبی مربوط به زاویه ۴۸ درجه می باشد که دو سیکل است و طول موثر کمتری دارد .ضریب دبی با افزایش شعاع قوس دماغه سرریز به عمق آب بالادست ( (r/Y_۱ افزایش میصیابد .در بررسی انرژی مخصوص در بالادست و پایینصدست سرریز جانبی مشاهده شد که تغییرات انرژی ناچیز میصباشد .بنابراین برای محاسبه ضریب دبی با فرض ثابت بودن تغییرات انرژی از معادله دی مارچی استفاده شد .بررسی تراز سطح آب نشان داد که تغییرات سطح آب در نزدیکی سرریز جانبی زیاد است .پروفیل سطح آب در همه سرریزهای جانبی مورد بررسی بهصصورت افزایشی بود .ضریب دبی سرریزهای جانبی کنگرهصای قوسی حدود ۸۶/۵ درصد در مقایسه با سرریز جانبی مستطیلی افزایش یافت
Weirs are among the structures used in dams and canals that are constructed with the aim of regulating the water surface and controlling the flow. One type of weir is side weir. Side weirs are a type of hydraulic structures used in municipal sewage systems, water supply and irrigation systems, discharge control, flood diversion and excess discharge of rivers and canals. The flow in the Side weir is of the type of spatially varied flows with decreasing discharge. One of the effective and economical solutions to increase the efficiency of weirs is to use a zigzag crown or a labyrinth weir. The labyrinth side weirs have fractures and do not have a smooth and straight edge in the plan, so they have an effective length and in some cases a higher discharge coefficient than simple side weirs. In this study, the discharge coefficient and water surface profile of U-shaped arched labyrinth side weirs with different values of nose curvature angle and the number of cycles were investigated in the laboratory. The results showed that the discharge coefficient decreased with increasing the curvature angle of the weir nose. The maximum value of the discharge coefficient is at an angle of 20 degrees, which is six cycles and has a more effective length. The lowest discharge coefficient is related to the angle of 48 degrees, which is two cycles and has a less effective length. The discharge coefficient increased with increasing radius of the weir nose arc to the upstream water depth ( (r )/Y_1 ). Examination of specific energy upstream and downstream of side weir showed that energy changes were negligible. Therefore, the De Marchi equation was used to calculate the discharge coefficient assuming the energy changes are constant. Examination of water level showed that water surface changes near the side weir are high. The water surface profile was increased in all side weirs. The discharge coefficient of the arched labyrinth side weirs increased by about 5.86 compared to the rectangular side weir