اثر ته شيني رسوبات در پشت سرريز اوجي بر شرايط جريان

Effect of sedimentation behind Ogee spillways on the flow characteristics

در تحقيق حاضر، اثر ته نشيني رسوبات در پشت سرريز اوجي بر مشخصات جريان، شامل ارتفاع و سرعت جريان در بالادست، نيمرخ سطح آب، ضريب دبي جريان، محل تشكيل عمق بحراني، سرعت در پنجه سرريز و جهش هيدروليكي در پايين دست بررسي شده است. بدين منظور چهار سرريز اوجي متفاوت با شيب وجه بالادست قايم، يك افقي: سه عمودي، دو افقي: سه عمودي و سه افقي: سه عمودي و با ارتفاع ثابت 25 سانتي متر مورد آزمايش قرار گرفت. براي شبيه سازي ته نشيني رسوبات در پشت سرريز اوجي، از رسوبات يكنواخت با قطر متوسط 4/0 ميلي متر استفاده شد. نتايج نشان داد با افزايش ارتفاع رسوبات پشت سرريز، عمق آب و سرعت متوسط جريان در بالادست، He افزايش مي يابد. تغيير He باعث كاهش ضريب دبي سرريز مي‌شود، به گونه اي كه مقدار اين پارامتر از 25/2 در حالت اوليه (شرايط بدون رسوب) به 69/1 در حالت پر بودن مخزن كاهش يافته است. همچنين با افزايش ارتفاع رسوبات در پشت سرريز، مقادير سرعت و عدد فرود در پاي پنجه سرريز افزايش مي يابند. مطالب فوق نشان مي دهد كه طراحي سرريز بندهاي انحرافي صرفاً بر اساس شرايط اوليه مخزن صحيح نيست و در طول عمر مفيد بند انحرافي باعث بروز مشكلات عمده اي در پايداري سرريز مي شود.

In this study, the effect of sedimentation behind Ogee Spillway on the characteristics of flow including upstream head and velocity, discharge coefficient, water surface profile, critical depth position and flow conditions downstream of a spillway, are investigated experimentally. The experiments were carried out by using an Ogee spillway with height of 25 cm and different upstream side slopes as 1H: 3V, 2H: 3V and 3H: 3V. The used sediment had a diameter of 0.4 mm and sedimentation heights in the range of 0-24 cm were considered. The results showed that the upstream flow depth and upstream flow velocity are increasedby increase of sediment level upstream of spillway. As a result, the design head (He) will be increased. A change in He decreases the discharge coefficient of spillway. It was also found that the discharge coefficient changes from 2.25 for no sediment deposition (first stage of operation) to 1.69 for full sediment deposition in upstream reservoir. Thus, these results showed that the design of diversion weirs based on initial conditions is not accurate and causes major problems during operation of diversion weir