دانشگاه تبریز دانش آب و خاک 2008-5133 26 4.1 2017 02 19 Developing a New Method for Estimating Discharge Coefficient of Sluice Gates under Free and Submerged Flow Conditions توسعه روشی نوین جهت تخمین ضریب دبی دریچه‌های کشویی در شرایط جریان آزاد و مستغرق 207 221 5869 FA ابوالفضل برقی خضرلو دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران حسین خلیلی شایان دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران جواد فرهودی استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران علیرضا وطن‌خواه دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران Journal Article 2015 08 02 Discharge measurement by sluice gates is one of the classical issues in hydraulic engineering. Based on the energy conservation relation, this study presents a novel method for estimating the discharge coefficient of sluice gates under free and submerged flow conditions. This method gives the discharge coefficient of sluice gates only as a function of upstream depth and bottom pressure measured by manometers located under the gate lip and is independent of flow conditions (free and submerged), gate opening and tailwater depth. For evaluating the applicability of the proposed equation in this research for estimating the flow discharge, the experimental results (418 runs) of two sluice gates with 25 and 40 cm widths are used in the conditions of presence and absence of end baffle blocks for both free and submerged flows. Independency of discharge coefficient from the tailwater depth has important advantages such as: continuous estimation of discharge coefficient under free and submerged flow conditions using a unified equation and higher accuracy at the lower submergence. Also being independent of tailwater depth makes easy flow estimation even at the presence of baffle blocks on the stilling basins. The results show that, applying the energy loss coefficient in the proposed equation decreases the mean absolute relative errors to 0.4% and 2.6% for free and submerged flow conditions respectively. Also the proposed equation has a relative error less than 5% under submerged flow conditions. The proposed method is very sensitive to bottom pressure head especially under higher submergence levels. اندازه­گیری دبی جریان با استفاده از دریچه­های کشویی از مسائل کلاسیک در علم هیدرولیک محسوب می­شود. تحقیق حاضر، با استفاده از رابطه بقای انرژی، روشی نوین برای تخمین ضریب دبی دریچه­های کشویی در شرایط جریان آزاد و مستغرق، ارائه می­کند. این روش ضریب دبی دریچه را، به­صورت تابعی از عمق آب در بالادست دریچه و قرائت مانومترهای نصب شده در کف مقطع دریچه و مستقل از شرایط جریان، بازشدگی دریچه و عمق پایاب، به­دست می­دهد. به­منظور ارزیابی قابلیت کاربرد رابطه پیشنهادی در این تحقیق در تخمین دبی، از نتایج 418 سری اندازه­گیری آزمایشگاهی بر روی دو دریچه کشویی با عرض­های 25 و 40 سانتی­متر به تفکیک جریان آزاد و مستغرق و در شرایط حضور و عدم حضور بلوک­های پایاب استفاده گردید. به­جهت عدم وابستگی ضریب دبی به عمق پایاب، این روش از مزیت­های عمده­ای چون تخمین پیوسته در شرایط جریان آزاد و مستغرق بر اساس یک معادله واحد و دقت بالاتر در دامنه استغراق­های کمتر برخوردار است. همچنین عدم نیاز به آستانه استغراق دریچه موجب سهولت کاربرد این روش در برآورد دبی جریان با حضور بلوک­های مانع­دار در حوضچه­های آرامش می­شود. نتایج نشان داد دخالت ضریب افت انرژی در رابطه پیشنهادی سبب کاهش متوسط قدرمطلق خطای نسبی در حدود 4/0 درصد و 6/2 درصد به­ترتیب برای شرایط جریان آزاد و مستغرق می­شود. همچنین رابطه پیشنهادی در شرایط جریان مستغرق دارای خطای نسبی تا حدود 5- درصد است. با این­وجود، روش پیشنهادی حساسیت قابل­توجهی به فشار مانومتری زیر دریچه، به­ویژه در محدوده استغراق بیشتر دارد. https://water-soil.tabrizu.ac.ir/article_5869_7e3acf45f5375518bdd2a237f884e35d.pdf