مطالعه آزمایشگاهی ضریب جریان سرریزهای تناسبی خطی در آبگیر جانبی

Abstract

اندازه­گیری دقیق بده جریان در مجاری روباز و شبکه­های انتقال آب و فاضلاب از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده، به­طوری که تاکنون انواع مختلفی از سازه­ها از قبیل سرریزها، روزنه­ها، فلوم­ها و دریچه­های کشویی به منظور اندازه­گیری بده جریان ارائه شده­اند. سرریزهای تناسبی دسته­ای از سرریزهای لبه تیز هستند که به­دلیل حساسیت کم نسبت به تغییر عمق بالادست از دقت بالایی برخوردار می­باشند. در سرریزهای تناسبی نوع خطی، رابطه میان بده و بار آبی خطی است، در حالی­که در انواع جذری و لگاریتمی آن، رابطه خطی به ترتیب میان بده و جذر بار آبی و لگاریتم بار آبی برقرار می­باشد. در این تحقیق بر اساس مبانی نظری موجود در زمینه سرریزهای تناسبی و روش طراحی بدون بعد، سه نوع سرریز تناسبی خطی با مقاطع دودکشی، مثلثی معکوس و دو مثلثی معکوس طراحی و ساخته شده و در آبگیر جانبی یک کانال با مقطع مستطیلی تعبیه شدند. با انجام حدود ۴00 آزمایش در محدوده بده 2 الی 1۶ لیتر بر ثانیه بر روی سرریزها، برقراری رابطه خطی میان بده و بار آبی در سرریزهای جانبی از نوع تناسبی خطی، به­صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش­ها نشان دادند که ضریب بده در شرایطی که این سریزها به­عنوان آبگیر جانبی مورد استفاده قرار گیرند تابعی از نسبت­های بدون بعد بار آبی به ارتفاع تاج سرریز و طول تاج سرریز به ارتفاع تاج سرریز می­باشد. با استفاده از بخش عمده­ای از نتایج آزمایشگاهی رابطه­ای میان بده و ضریب جریان برای هر کدام از سرریزها به­دست آمد. مقایسه نتایج حاصل از روابط به­دست آمده با باقیمانده نتایج آزمایشگاهی نشان داد که متوسط خطای معادلات ارائه شده برابر با 5/1 درصد است که بیانگر دقت مناسب روابط ارائه شده می­باشد. به­منظور برآورد حساسیت آزمایشگاهی سرریزهای فوق از رابطه­ی برازش داده شده میان بده و بار آبی هر یک از سرریزها استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان سرریزهای تناسبی خطی، سرریز دو مثلثی معکوس با محدوده­ی رفتار خطی بیشتر دارای عملکرد بهتر و مطلوب­تری به­عنوان آبگیر جانبی دارا می­باشد.