بررسي آزمايشگاهي ضريب دبي در سازه تركيبي سرريز- روزنه در شرايط سيلابي

Experimental Investigation on Discharge Coefficient for Combined Structure of Weir-Gate under Flood Conditions

سازه تركيبي سرريز- روزنه به دو منظور اندازه گيري دبي جريان و جلوگيري از انباشته شدن رسوبات در پشت سرريز بكار مي‌رود. تركيب سرريز با روزنه باعث ايجاد تغييراتي در ضريب دبي مي‌گردد. در تحقيق حاضر با طراحي و ساخت پنج مدل تركيبي سرريز مثلثي لبه تيز- روزنه مستطيلي، تاثير پارامترهاي هيدروليكي از جمله فشار آب روي سرريز (h) و پارامترهاي هندسي از جمله ارتفاع روزنه (d)، عرض روزنه (b) و فاصله بين بالاي روزنه تا راس مثلث (y) بر ضريب دبي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايشات نشان داد كه ضريب دبي با افزايش نسبت‌هاي بي‌بعد h/d، h/b و h/y كاهش مي‌يابد و مدل تركيبي بيشتر عملكردي شبيه به روزنه دارد. همچنين رابطه‌اي جهت تخمين ضريب دبي جريان با R2=0.97 ارايه گرديد. تحليل حساسيت رابطه نشان داد كه نسبت بي بعد h/y داراي بيشترين حساسيت و تاثير مي‌باشد. رابطه ارايه شده در اين تحقيق با برخي معادلات ذكر شده در ساير مقالات مقايسه گرديد كه ضمن نشان دادن دقت اين رابطه، محدوده‌هاي مشترك در ساير تحقيقات را نيز مشخص نمود

Combined structure of weir-gate is used in order to measure both flow rate and to prevent accumulation of sediment behind the weir. Combining weir with gate leads to alterations in discharge coefficient. In the current study, five models of combined structure of triangular sharp crested weir-rectangular gate were designed and constructed, and then the effects of hydraulic parameters such as flow depth above the weir crest (h) and geometric parameters such as gate height (d), gate width (b) and the vertical distance between the lower edge of (y) on the discharge coefficient were investigated. The discharge coefficient was found to be inversely proportional to h/d, b/d and h/y. The results indicated that the combined structures were functionally similar to the gate and a regression equation with R2 = 0.97 was developed to predict discharge coefficient. The sensitivity analysis showed that the equation was more sensitive to h/y. The presented equation was compared with those introduced in the literature indicating the accuracy of the developed equation and the shared ranges for using the equations with other studies