بررسی تاثیر رقوم بستر بالادست و پایین‌دست روی ضریب آبگذری سرریز نوک اردکی لبه تیز

Abstract

سرریزهای لبه تیز یکی از سازه‌­های اندازه­‌گیری، انحراف و کنترل سطح آب در پروژه­‌های هیدرولیکی، آبی و زیست­‌محیطی هستند. ضریب آبگذری این سرریزها نیز چون سایر سرریزها تابعی از H/P (H ارتفاع آب روی سرریز و P ارتفاع سرریز) می­‌باشد. در شرایطی که نیاز به عبور جریان بیشتر با یک ارتفاع مشخص از روی سرریز وجود دارد با تغییر شکل پلان سرریز، طول آن افزایش داده می‌­شود. یکی از این سرریزها، سرریز نوک اردکی می‌­باشد. گاهی اوقات در اثر عواملی نظیر جمع شدن رسوبات در پشت سرریز، فرسایش در پایین­‌دست سازه سرریز و مانند آن شرایطی به وجود می­‌آید که رقوم بستر بالادست و پایین­‌دست تغییر کرده، باعث تغییر در خصوصیات هیدرولیکی جریان عبوری، از جمله ضریب آبگذری جریان می­‌شود. در این تحقیق این تغییرات بر روی ضریب آبگذری سرریز لبه تیز نوک اردکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر در ارتفاع سرریز نوک اردکی تاثیری بر میزان ضریب آبگذری در نسبت‌های برابر H/P ندارد. اما با افزایش نسبت بزرگ‌نمایی یعنیL/W (L طول سرریز و W عرض فلوم) ضریب آبگذری کاهش می­‌یابد. همچنین، با افزایش بزرگ‌نمایی مقدار بیشینه ضریب دبی در مقدار H/P کمتر روی می­‌دهد به‌طوری که ضرایب آبگذری بیشینه در بزرگ‌نمایی­‌های دو، سه و چهار به‌ترتیب دارای مقادیر 0.73، 0.68 و 0.63 هستند که به‌ترتیب در H/P معادل 0.5، 0.3 و 0.25 روی داده­‌اند. بالا آمدن رقوم بستر بالادست باعث کاهش آبگذری می­‌شود. در جریان مستغرق کاهش رقوم بستر پایین­‌دست باعث افزایش ضریب آبگذری می‌­شود، اما تا هنگامی که جریان مستغرق نباشد و شرایط هوادهی یکسان باشد، این کاهش رقوم تاثیری بر ضریب آبگذری ندارد. با افزایش نسبت بزرگ‌نمایی سرریز نوک اردکی از سه به چهار، مقدار H/P در آستانه تداخل جریان و استغراق­‌های موضعی از 0.5 به 0.3 کاهش یافت.