تعیین ضریب دبی در سرریزهای گابیونی در حالت آزاد و مستغرق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

سرریزها سازههای هیدرولیکی هستند که بهمنظور تنظیم، کنترل و انحراف آب در مسیر جریان احداث میشوند.
سازههای گابیونی بهدلیل سهولت اجرا، نفوذپذیر بودن، دسترسی آسان و اقتصادی بودن بهصورت گسترده در طرح-
های آبی مورد استفاده قرار میگیرند. سازههای متخلخل گابیونی از حیث مصالح و عملکرد با طبیعت اطراف سازگاری
دارند و بنابراین از دیدگاه اکولوژیک نیز ارزشمند میباشند. در این تحقیق برای بررسی ضریب دبی جریان در
سرریزهای لبهپهن مستطیلی، اقدام به ساخت هشت مدل فیزیکی از سرریز گابیونی و دو مدل سرریز صلب گردید. نتایج
حاصل از سرریز گابیونی با نتایج بهدستآمده از سرریز صلب با همان ابعاد مورد مقایسه قرار گرفت و مشخصشد که
ضریب دبی جریان در سرریز گابیونی بزرگتر از سرریز صلب است. همچنین معادلات رگرسیون چندمتغیره بر اساس
نظریه تحلیل ابعادی برای محاسبه دبی عبوری بر روی سرریز گابیونی برای دو حالت آزاد و مستغرق بهدست آمد.
16 درصد نسبت به حالت مستغرق / مشاهده شد که ضریب دبی جریان سرریز گابیونی در حالت جریان آزاد حدود 7
بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determination of Discharge Coefficient in Gabion Weirs at Free and Submerged Condition

نویسندگان [English]

  • F Salmasi 1
  • A Abbaspour 2
  • H Ahmadi 3
چکیده [English]

Weirs are hydraulic structures that are built for regulating, controlling and diverting water in
the flow direction. Gabion structures are used extensively in water projects due to the ease of
construction, permeability, accessibility and economic efficiency. Porous gabion structures are
adaptable to the environment due to their material and performance and also are valuable from
ecologic view point. In this study, 8 physical models of gabion weirs and 2 models of solid weirs
were built for determining discharge coefficient in gabion rectangular broad crested weirs.
Comparisons between gabion weirs with solid weirs were done and they showed that the discharge
coefficient in gabion weirs was greater than that in solid weirs. In addition, the regression relations
based on the dimensional analysis for the flow through gabion weirs were obtained for both the free
and submerged conditions. Results showed that the discharge coefficient of gabion weirs in free
condition was 16.7 % greater than that of the submerged condition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discharge coefficient
  • Gabion
  • Porosity
  • Submergence
  • Weir
منابع مورداستفاده
Chanson H, 2006. Discussion of discharge through a permeable rubble mound weir. Journal of Hydraulic Engineering 132(4): 432-434.
Gogos M, Defne Z and Ozkandemir V, 2006. Broad-crested weirs with rectangular compound cross sections. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 132(3): 272-280.
Hager H and Schwalt M, 1994. Broad-crested weir.  Journal of Irrigation and Drainage Engineering 120(1): 13-26.
Kells JA, 1993. Spatially varied flow over rock fill embankments. Canadian Journal of Civil Engineering 20: 820-827.
Kells JA, 1994. Reply on discussion of spatially varied flow over rock fill embankments. Canadian Journal of Civil Engineering 21: 163-166.
Leu JM, Chan HC and Chu MS, 2008. Comparison of turbulent flow over solid and porous structures mounted on the bottom of a rectangular channel. Flow Measurement and Instrumentation 19: 1-7.
Michioku K, Maeno S, Furusawa T and Haneda M, 2005. Discharge through a permeable rubble mound weir. Journal of Hydraulic Engineering 131(1): 1-10.
Michioku K, Takehara K and Etoh T, 2007. An experimental study on flow field in and around rubble mound river structures. Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering 25(2): 37-45.
Mohamed H, 2010. Flow over gabion weirs. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 136(8): 573-577.
Salmasi F, Chamani MR and Farsadizadeh D, 2012. Experimental study of energy dissipation over stepped gabion spillways with low heights. Iranian Journal of Science and Technology (IJST), Transaction B: Engineering, Civil Engineering, Shiraz university 36(C2): 253-264.
Salmasi F, Poorescandar S, Hosseinzadeh Dalir A and Farsadizadeh D, 2011. Discharge relations for rectangular broad-crested weirs. Journal of Agricultural Sciences 17: 324-336.
Sarker MA and Rhodes DG, 2004. Calculation of free-surface profile over a rectangular broad-crested weir. Flow Measurement and Instrumentation 15(4): 215-219.