بررسی آزمایشگاهی جریان ترکیبی از زیر دریچه و سرریز کنگره ای ذوزنقه ای تک سیکل

چکیده:

سرریزها، سازه­های هیدرولیکی مهمی هستند که برای اندازه­گیری دبی جریان و نیز کنترل سطح آب در شبکه‌های آبیاری و زهکشی، مخازن سدها، سیستم­های تصفیه فاضلاب و کنترل سیل رودخانه­ها کاربرد وسیعی دارند. این سازه­ها­ به­­­­­­­­­­­­­­­ ­­همراه دریچه­ها از اجزاء مهم و کلیدی در مدیریت آب در کانال­های آبیاری می‌باشند. برای آبگیری از کانال­های اصلی آبیاری، کاهش نوسانات سطح آب در بالادست بسیار با اهمیت است. به همین دلیل استفاده از سرریزهای کنگره­ای به­دلیل طول تاج بیش­تر نسبت به سرریزهای خطی، در یک دبی ثابت، می­تواند این نوسانات را کاهش دهد. اغلب سرریزها در بالادست خود منطقه­ای با آب نسبتا ساکن ایجاد می­کنند که می­تواند محل ته نشینی رسوبات و مواد زائد موجود در آب شود که چنین وضعی از معایب این سازه­ها محسوب می­گردد. از آن­جایی که با انباشت مواد رسوبی در بالادست سرریزها، شرایط جریان تغییر یافته و دقت روابط استخراج شده کاهش می­یابد. در همین راستا، استفاده از ترکیب سرریز با دریچه می­تواند راه­حلی مفید برای عبور مواد شناور از روی سرریز و انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه باشد. برای استفاده از این سازه­ ترکیبی جهت کنترل و تنظیم جریان در شبکه­های آبیاری و زهکشی، بررسی تأثیر عوامل مختلف و اثرات متقابل آن­ها در مشخصه­های دبی این سازه ضروری است. در این تحقیق، به بررسی آزمایشگاهی جریان در سازه­ی سرریز کنگره­ای ذوزنقه­ای تک سیکل - دریچه در سه زاویه 15، 20 و 25 درجه با بازشدگی­های دریچه 2، 4 و 6 سانتی­متر در سه ارتفاع سرریز 14، 17 و 20 سانتی‌متر در یک کانال مستطیلی پرداخته شده است. با توجه به پارامترهای مؤثر بر مدل ترکیبی، مقدار ضریب دبی اندازه­گیری شده به­طور متوسط در محدوده 75/0-61/0 به­دست آمده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت H_t/P، ضریب دبی روند نزولی طی می­کند و در H_t/P >0.6 ضریب دبی به مقدار ثابت 61/0 می­رسد. ضریب دبی مدل ترکیبی با افزایش زاویه دیواره سرریز افزایش می­یابد. نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سرریز  ضریب دبی کاهش می یابد همچنین  به ازای زاویه معین  با افرایش ­ نسبت L/H_t، ضریب دبی افزایش یافته و به مقدار ثابت می­رسد. نتایج بررسی نشان می دهد ضریب دبی مدل سرریز کنگره­ای ذوزنقه­ای تک سیکل- دریچه با زاویه سرریز 25 درجه و بازشدگی 2 سانتی­متر، در مقایسه با مدل‌های ترکیبی بیشترین ضریب دبی را دارد. در بین مدل‌های مورد بررسی، سرریز- دریچه کنگره­ای با زاویه دیواره 25 درجه در حالت بستر با کف زبر بیش‌ترین مقدار ضریب دبی (تقریبا 93/0) در مقایسه با بستر کف صاف (تقریبا 61/0) را دارا می‌باشد.