تحلیل آبگذری دریچه‏ های کشویی جانبی لبه تیز مستطیلی در رژیم جریان زیر بحرانی بر اساس تئوری جریان متغیر مکانی و رابطه بده دریچه

Abstract

دریچه‏های‏ کشویی جانبی به‌سبب هندسۀ ساده و قابلیت بهره‏برداری آسان، یکی از متداول‏ترین سازه‏ها‏‏ی کاربردی در شبکه‏های آبیاری برای انحراف آب از کانال اصلی و تنظیم میزان بده عبوری برای آبیاری زمین­های کشاورزی هستند که به‌رغم اهمیت فراوان آنها در بهره‏برداری و مدیریت منابع آب در شبکه‏های آبیاری، کمتر بررسی شده­‏اند. برای تعیین مشخصات جریان دریچه‏های جانبی، تحت شرایط رژیم جریان زیر بحرانی از 107 آزمایش تحقیق حاضر به‌همراه 529 آزمایش سایر محققان استفاده شد. با حل رابطه دینامیکی حاکم بر دریچه‏های جانبی با استفاده از روش عددی رانگ کوتای مرتبۀ چهارم، نیمرخ سطح آب در طول دریچۀ جانبی محاسبه شد. با مقایسۀ ضریب بده در دو رویکرد حل رابطه جریان متغیر مکانی و روش مستقیم حل رابطة بده، مشخص شد مقادیر ضریب بده در هر دو رویکرد، تطابق قابل قبولی با هم دارند. با استفاده از تحلیل ابعادی و آماری، به‌منظور تخمین ضریب بده رابطه­هایی پیشنهاد شدند و رویکردی برای تشخیص شرایط جریان آزاد یا مستغرق ارائه شد. نتایج بررسی­ها نشان داد که ضریب بده دریچۀ جانبی در شرایط جریان آزاد به نسبت عمق جریان به بازشدگی دریچه و عدد فرود جریان بالا‌دست بستگی دارد و در شرایط مستغرق به نسبت عمق جریان به عمق پایاب کانال آبگیر و نسبت عمق جریان به بازشدگی دریچه بستگی دارد. رابطۀ پیشنهادی تخمین ضریب بده در شرایط جریان آزاد و مستغرق به‌ترتیب دارای متوسط خطای نسبی 96/2 و 33/5 درصد است و دقت قابل قبول رابطۀ پیشنهادی را نشان می­دهد.