تأثیر ز اویه همگرایی دیواره‌های هادی سرریز اوجی با قوس ورودی بر عملکرد هیدرولیکی کانال پایین‌دست در دو حالت متقارن و نامتقارن

نویسندگان

1 معاونت پژوهشی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

2 عضو هیات علمی دانشگاه تبریز

3 دانشجوی دکترای عمران دانشگاه تبریز

4 دانشجوی دکترای عمران آب-دانشگاه آزاد نجف آباد

چکیده

< p>سرریز اوجی قوس محور نسبت به سرریز با تاج خطی، دارای طول تاج بیشتری است. از این رو در یک رقوم معین در دریاچه، قادر به تخلیه بده بالاتری نسبت به سرریز مستقیم است و به همین دلیل در طرح هایی که استفاده از آن ها میسر است، ارجحیت دارند. در مطالعه حاضر مدل فیزیکی سرریز سد گرمی چای که از نوع اوجی قوس محور و دیواره‌های متقارب به سمت پایین‌دست است در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری ساخته شده و تأثیر قرارگیری دیواره‌های هادی سرریز در زاویه‌های 60 و 90 درجه نسبت به یکدیگر در دو حالت متقارن و نامتقارن، بر پارامترهای هیدرولیکی جریان شامل پروفیل سطح آب، عمق و فشار پیزومتریک در کانال پایین‌دست سرریز بررسی گردید. آزمایش‌ها با دبی‌های مختلف از (30% تا 177% دبی طراحی) که در آن جریان بر روی سرریز به‌صورت فوق بحرانی بود انجام گردید، مطابق نتایج حاصله در پنجه سرریز و قسمت‌های انتهایی شوت سرریز، به دلیل تقرب دیواره‌های جانبی به سمت پایین‌دست، پدیده تداخل خطوط جریان و همگرایی اتفاق افتاد که در این شرایط پدیده دم‌خروسی به‌وضوح ‌مشاهده گردید، همچنین نتایج حاصله نشان داد در زوایای 90 درجه در هر دو حالت متقارن و نامتقارن پدیده دم‌خروسی تا دبی معادل 118% دبی طراحی تشکیل ‌‌می‌گردید، در حالیکه در زوایای 60 درجه این پدیده تا دبی معادل 147% دبی طراحی اتفاق ‌می‌افتد. در ضمن مشاهدات تجربی تأیید کرد به دلیل عدم تقارن دیواره‌ها دیوارۀ نزدیک به جریان دم خروسی از فشار استاتیکی بیشتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of the Impact of asymmetrical converging angle guide walls of ogee-spillway with curve axis on chute''''''''''''''''s hydraulics performance

چکیده [English]

< p >The ogee spillway with curve axis has a longer crest length. Therefore, in a specific reservoir water level, it can discharge higher flow rate compared to a straight one and due to this reason is preferred in applicable plans. In this study, the physical model of ogee spillway with curve axis was constructed of Plexiglas. The SCWMRI Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, has led a research effort on it. This paper utilizing a three-dimensional 1:50 scale. physical model, was conducted to an investigation and compression into the hydraulics performance of chute downstream relating to crested-ogee spillway with curve axis in considering both symmetrical and asymmetrical of varying training walls convergence angles. In varying flow for each of the tested θ''''s, including 60 and 90 ̊, flow characteristics such as discharge, water surfaces, and vertical distributions of pressure in the hydraulics laboratory are measured in detail. Based on visual observation, at the toe and the end of straight portion of the spillway face, due to converging training walls in both symmetrical and asymmetrical situations, Interference streamlines occurred which led to generate a rooster tail phenomenon. It was observed that in the convergence angle of 90°, rooster tail had been witnessed up to slightly more than 118% Qd. However, it saw nearly 147% Qd in both 60° convergences. Moreover, it should be emphasized that due to asymmetric angles, closest wall to the rooster tail had more static pressure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ogee spillway
  • physical model
  • hydraulic performance
  • convergence angles
  • downstream channel
Chatila J and Tabbara M, 2004. Computational modeling of flow over an ogee spillway. Computers and Structures 82:1805–1812.
Dargahi B, 2006. Experimental Study and 3D numerical simulations for a free-overflow spillway. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE) 132(9):899-907.
Ho D, Boyes k, Donohoo­ S.H and Cooper B, 2003. Numerical flow analysis for spilways. 43rd Australian National Committee on Large Dams Incorporated Conference, Hobart, Tasmania.
Hunt S. L, Kadavy K. C, Abt S. R and Temple D. M, 2008. Impact of converging chute wallss for roller compacted concrete stepped spillways. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE) 134(7):1000-1003.
Johnson M.C and Savage B.M, 2006. Physical and numerical comparison of flow over ogee spillway in the presence of tail water. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE) 132( 12):1353-1357.
Morales V, Tokyay T. E and Garcia M, 2012. Numerical modeling of ogee crest spillway and tainter gate structure of a diversion dam on canar river. XIX International Conference on Water Resources. 17-22 June, Urbana-Champaign, Ecuador.
Margeirsson B, 2007. Computational Modeling of Flow over a Spillway in Vatnsfellsstífla     Dam in Iceland. Master of Science Thesis. Department of Applied Mechanics Division of Fluid Dynamics, Chalmers University of technology. Gothenburg, Sweden.
Savage B. M and Johnson C. M, 2001. Flow over ogee spillway physical and numerical model case study. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE) 127(8):640-649.
Swamee P. K, Shekhar C. H and Talib M, 2011. Discharge characteristics of skew weirs. Journal of Hydraulic Research 49(6):818-820.
Tanner W. F. 1982. Rooster tail. Beaches and Coastal Geology. Part of the Series Encyclopedia of Earth Science. Available at: http://link.springer.com. 702-703.
United states department of the Interior Brureau of reclamation. 1980. Hydraulic Thechniques. U.S. Government printing office, Denver.