بررسي تاثير تغيير شكل پلان و ابعاد دريچه بر عملكرد هيدروليكي مدل هاي تركيبي سرريز كنگره اي- دريچه

Investigation of the Plan Shape Change Effect and Gate Dimension on Hydraulic Performance of Combined Models of Labyrinth Weir- Gate

سرريز و دريچه به علت داشتن روابط ساده و نسبتاً دقيق از كاربرد وسيعي در كنترل، انحراف و اندازه گيري جريان در پروژه هاي آبياري برخوردار مي باشند. آب جاري در مسير كانال ها، داراي ذرات رسوب و مواد شناور مي باشند. كه تجمع رسوبات و مواد شناور پشت سرريز و دريچه سبب تغيير شكل كانال و كاهش دقت اندازه گيري جريان مي شود. مدل تركيبي سرريز- دريچه با داشتن قابليت عبور هم زمان مواد قابل ته‌نشين شدن از قسمت زير دريچه و مواد معلق از روي سرريز، از انباشته شدن رسوب و مواد معلق در پشت سيستم سرريز جلوگيري كرده و به افزايش دقت اندازه گيري و عبور جريان كمك زيادي مي كند. در پژوهش حاضر اثر تغيير شكل پلان و ارتفاع دريچه بر ضريب دبي ده مدل تركيبي سرريز كنگره اي- دريچه در قالب مطالعه آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه وجود دريچه و همچنين افزايش ارتفاع بازشدگي آن، موجب افزايش ضريب دبي در مدل هاي تركيبي سرريز كنگره اي- دريچه مي‌شود. از طرفي وجود دريچه در مدل هاي تركيبي سرريز كنگره اي مستطيلي- دريچه در (Ht/P) نسبت هاي كم ارتفاع كل آب بالادست به ارتفاع سرريز، تاثير بيشتري بر افزايش ضريب دبي دارد. در حالي كه در مدل هاي تركيبي سرريز كنگره اي ذوزنقه اي- دريچه در همه نسبت هاي ارتفاع كل آب بالادست به ارتفاع سرريز تاثير يكنواختي بر افزايش ضريب دبي خواهد داشت. نتايج نشان داد كه افزايش ارتفاع آب بالادست باعث تداخل جت هاي آب (جريان-هاي ريزشي) سيكل هاي سرريز كنگره اي و هم چنين تداخل جريان آب هنگام عبور از زير دريچه و جريان ريزشي از روي سرريز مي شود، كه اين امر موجب كاهش ضريب دبي در اعماق زيادتر مي شود. از طرفي در اعماق يكسان، سرريز كنگره اي ذوزنقه اي داراي تداخل جريان كمتري نسبت به سرريز كنگره اي مستطيلي است كه موجب افزايش ضريب دبي در مدل هاي تركيبي سرريز كنگره اي ذوزنقه اي- دريچه نسبت به مدل هاي تركيبي سرريز مستطيلي- دريچه مي‌شود.

Weir and Gate are widely used in control, diversion and measurement of flow in irrigation projects due to their simpler and relatively exact relationship. There are sediment and suspended materials in the direction of channels. The accumulation of sediments and suspended materials in the back side of weir and gate caused change of canal shape and reduction of water measurement accuracy. The combined model of weir- gate have the capability of passing settling down from under the gate and suspended materials over weir simultaneously and prevents from accumulation of sediment and suspended materials in the back side of the weir and helps to the accuracy of water measurement and passing flow. The present research investigated ten combined model of labyrinth weir- gate on the effects of plan shape change and gate height on discharge coefficient in the laboratory. The results showed that the existence of gate and increasing of opening height, increased discharge coefficient in combined model of labyrinth weir- gate. On the other hand, existence of gate in combined model of rectangular labyrinth weir- gate in low total upstream water height to weir height have higher effect on the increasing of discharge coefficient. Whereas in combined model of trapezoidal labyrinth weir- gate, with the same of total upstream water height to weir height, had uniform effect on the increasing of discharge coefficient. The results showed that increasing of upstream water height caused interference of water jets of cycles of labyrinth weir and also interference of water flow passing under the gate and flowing water over the weir. Therefore discharge coefficient was lower in deeper depths. On the other hand, in the same depth, the trapezoidal labyrinth weir had less flow interference with respect to rectangular labyrinth weir, which caused higher increase in discharge coefficient in combined model of trapezoidal labyrinth weir-gate with respect to combined model of rectangular labyrinth weir- gate.