تأثیر شکل هندسی سرریز لبه‌پهن دوشیبه و طول کف‌بند بر ابعاد حفره آبشستگی در پایین‌دست

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- کارشناس ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز

2 2- استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 3- استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

پیش­بینی میزان آبشستگی موضعی در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی از موضوعات مورد توجه محققان در سال­های اخیر بوده است. در این مطالعه، اثرات شکل سرریز لبه‌پهن دوشیبه در اعداد فرود مختلف بر روی آبشستگی در اعداد فرود ذره متفاوت بررسی شد. ابتدا مهم‌ترین عوامل مؤثر بر فرآیند آبشستگی در پایین­دست کف­بند شناسایی و با استفاده از تحلیل ابعادی به‌صورت بدون بعد تنظیم گردیدند. سپس تغییرات ابعاد گودال آبشستگی برحسب تغییرات طول تاج سرریز، شیب پایین­دست سرریز و طول کف­بند به‌ازای عدد فرود ذره متفاوت موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از وابستگی آبشستگی متأثر از تغییرات طول تاج سرریز و زاویه شیب پایین­دست به عدد فرود ذره هست. درحالی‌که تأثیر تغییرات طول کف­بند بر آبشستگی وابستگی کمتری را به عدد فرود ذره نشان می­داد. همچنین وجود تشابه بین پروفیل­های آبشستگی مختلف تأیید شد و پارامترهای گودال آبشستگی به‌صورت نمودارهایی برحسب پارامترهای بدون بعد آورده شده است که می­توان در طراحی­ها جهت حفاظت بستر در برابر آبشستگی استفاده کرد.   

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of the Shape of Broad-Crested Weir with Side Slopes and the Length of Horizontal Apron on Downstream Scour Hole Size

نویسندگان [English]

  • a Seyfi 1
  • A Hosseinzadeh Dalir 2
  • D Farsadizadeh 3
چکیده [English]

Prediction of local scouring at downstream of hydraulic structures is one of the subjects which has been paid attention by researchers in recent years. In this study, the effects of shape of  broad- crested weir with side slopes at different Froude numbers on local scouring were investigated at different particle Froude numbers. Firstly, the main factors affecting the process of downstream scouring were detected and adjusted as dimensionless parameters using dimensional analysis. Then variation of the sizes of scour hole dimensions were investigated by changing the lengths of weir crest and the horizontal apron, downstream slope of the weir at different particle Froude numbers. The results showed that the effects of weir crest length and the angle of downstream slope on scour hole depended on particle Froude number, while the scouring was less affected by particle Froude number with changes of the length of horizontal apron. Meanwhile, it was confirmed that there was a similarity between the various profiles of the scour. The parameters of the scour hole were presented as the dimensionless graphs that could be used in structure design to protect the bed against scouring.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Broad-Crested weir
  • Dimensional analysis
  • Local scour
  • Particle Froude number
  • Scour hole