تاثير استغراق خروجي تخليه‌كننده تحتاني بر ميزان هوادهي بين دو دريچه اضطراري و سرويس در سدهاي بلند

Effect of Outlet Submergence in Bottom Outlet on Aeration between Emergency and Service Gates at high Dams

استفاده از تونل هاي تخليه كننده تحتاني به منظور تخليه و نيز تنظيم سطح آب مخزن از اهميت بسيار زيادي در مديريت عملكرد سد برخوردار هستند. ميزان بازشدگي دريچه سرويس و دريچه اضطراري در تونل ها نقش مهمي در تغييرات فشار، سرعت و ضريب آبگذري و در نهايت عملكرد تونل دارند. در اين تحقيق ميزان هوادهي جريان بين دريچه سرويس و اضطراري در دو مدل فيزيكي سد كارون 4 و قيزقلعه سي با شرايط پاياب آزاد و مستغرق مورد بررسي قرار گرفت. در اين راستا ضريب هوادهي براي هر مدل به صورت آزمايشگاهي اندازه گيري شد. همچنين به منظور بررسي نوسانات فشار حاصل از جت خروجي از دريچه ها در محل حوضچه آرامش، شبيه سازي عددي به كمك نرم افزار Flow3D انجام شد. نتايج نشان داد كه استغراق خروجي اثر كاهنده به ميزان 50 درصد بر هوادهي جريان دارد. اين بدان معني است كه چنانچه تخليه كننده در خروجي مستغرق باشد، امكان رخداد پديده كاويتاسيون بيشتر خواهد بود و در نتيجه نياز به سازه هوارسان با ابعاد بزرگتر مي باشد. همچنين مشاهده شد با انجام هوادهي در جت ميزان نوسانات در كف حوضچه كاهش پيدا مي كند و امكان رخداد كاويتاسيون نيز از بين مي رود.

Using bottom outlets for drain and regulation of water level in reservior has significant importance in performance mahagment of dam. Amount of service and emergency gates opening have important role in pressure, velocity and discharge coefficient variations and finally dam performance. In the present research, flow aeration between emergency and service gates was studied with different hydraulic conditions in Karron 4 and GhizGhalasi dams with free and submerged downstream condtirions. Aeration coefficient was measured experimentally. Numerical simulations were also performed to analyze the pressure fluctuation in stilling basin after the gate using Flow3D software. Results showed that outlet submergence has reductive effect about 50% on flow aeration rate. On the other words, the submergence condition at outlet, will lead to increase cavitation occurrence probability, and therfore larger air vent will be needed. Also it was senn that aeration decreased pressure flaccuation on the stilling basin that it leads to eliminate cavitation occurance.