افزایش راندمان سرریزهای جانبی ساده با استفاده از صفحات هادی یا گروه شمع

Abstract

سرریزها از کاربردی‌ترین سازه‌های هیدرولیکی هستند که برای مقاصد مختلف مانند اندازه‌گیری دبی، استهلاک انرژی، انحراف جریان، تنظیم سطح آب و کنترل سیلاب توسط مهندسان هیدرولیک مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در سرریزهای جانبی، آستانه کنترل در کنار و به موازات کانال اصلی قرار می‌گیرد و به مجرد بالا آمدن سطح آب تا رقوم بیشتر از آستانه سرریز، انحراف آب به کانال جانبی صورت می‌پذیرد. این نوع سرریزها معمولاً در سیستم‌های زهکشی و کنترل سیلاب، جمع‌آوری آبهای سطحی و بسیاری از پروژه‌های منابع آب و محیط زیست کاربرد دارند. محاسبات سرریزهای جانبی بر اساس جریان متغیر مکانی انجام می‌شود. در این مقاله به بررسی و مطالعه روشهایی برای افزایش راندمان سرریزهای جانبی پرداخته شد. به این منظور استفاده از گروه صفحات هادی یا گروه شمع در حالتهای تک، دوگانه و سه‌گانه پیشنهاد شد. در ابتدا بر اساس معادلات حاکم (قوانین بقای اندازه حرکت و پیوستگی) و اعمال فرضیات مناسب، معادلاتی برای تعیین نیروی دینامیکی وارد بر این سازه‌ها در کانال، تعیین پروفیل سطح آب و نیز تعیین ضریب دبی جریان عبوری از سرریز جانبی در حضور سازه‌های مورد بحث ارائه شد و سپس با استفاده از نتایج مدل آزمایشگاهی و اندازه‌گیری‌های انجام شده به واسنجی نتایج تحلیلی و ارائه روابطی برای تعیین ضریب دبی جریان پرداخته ‌شد. بررسی نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی نشان داد که در صورت استفاده از صفحات هادی و گروه شمع می‌توان ضریب دبی جریان را تا حدود 30 درصد افزایش داد.