مشخصه امواج عرضی در جریان فوق بحرانی پایین دست پایه دریچه‌های سرریز سدها

Abstract

در سرریز شوت معمولاً مشکلات هوادهی، امواج عرضی، کاویتاسیون و فرسایش پیشروی طراحان می­شود. با وجود اینکه مطالعات زیادی روی مشخصات جریان سرریزها انجام شده، اما اطلاعات کمی در مورد جریان فوق بحرانی پایین دست پایه­های مستقر روی سرریز شوت و امواج عرضی ناشی از آن مطرح می­باشد. دراثربرخورد جریان با پایه دریچه­های مستقر روی سرریزها،جریان فوق بحرانی موجی شکل، معروف به جریان بالی­شکل یا دم­خروسی ایجاد می­شود. حاصل این جریان، سه موج عرضی است که اولی پایین دست پایه،دومی وسط سرریز و سومی روی دیوار سرریز شکل می­گیرد. اهمیت بررسی این پدیده به علت تأثیرگذاری بر میدان جریان پایین­دست و ایجاد شرایط نامتعادل هیدرولیکی است. در این تحقیق، بررسی آزمایشگاهی چگونگی تشکیل این امواج عرضی و پروفیل امواج ایجاد شده ارائه می­شود. آزمایش­ها روی مدل فیزیکی سرریز سد خیرآباد، که در مؤسسه تحقیقات آب ایران ساخته شده، انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که سه دسته موج در اثر قرار گیری پایه دریچه­ها روی شوت ایجاد می­شود. ارتفاع امواج فوق می­تواند از 2برابر عمق آب نیز بزرگتر شده و لذا طراحی دیوارهای کناری شوت راتحت تأثیر قرار دهد. نتایج همچنین نشان داد که عدد فرود جریان و بازشدگی دریچه­ها تأثیری قابل ملاحظه بر شکل­گیری امواج فوق دارد. در نهایت نیز معادلاتی جهت بیان ارتفاع بیشنه و محل وقوع آن برای سه دسته امواج ایجاد شده روی سرریز مورد مطالعه، ارائه شد.