بررسي تاثير رقوم بستر بالادست و پايين دست روي ضريب آبگذري سرريز نوك اردكي لبه تيز

The effect of upstream and downstream bed level on discharge coefficient of duckbill sharp-crested weir

سرريزهاي لبه تيز يكي از سازه هاي اندازه گيري، انحراف و كنترل سطح آب در پروژه هاي هيدروليكي، آبي و زيست محيطي هستند. ضريب آبگذري اين سرريزها نيز چون ساير سرريزها تابعي از H/P (H ارتفاع آب روي سرريز و P ارتفاع سرريز) مي باشد. در شرايطي كه نياز به عبور جريان بيشتر با يك ارتفاع مشخص از روي سرريز وجود دارد با تغيير شكل پلان سرريز، طول آن افزايش داده مي شود. يكي از اين سرريزها، سرريز نوك اردكي مي باشد. گاهي اوقات در اثر عواملي نظير جمع شدن رسوبات در پشت سرريز، فرسايش در پايين دست سازه سرريز و مانند آن شرايطي به وجود مي آيد كه رقوم بستر بالادست و پايين دست تغيير كرده، باعث تغيير در خصوصيات هيدروليكي جريان عبوري، از جمله ضريب آبگذري جريان مي شود. در اين تحقيق اين تغييرات بر روي ضريب آبگذري سرريز لبه تيز نوك اردكي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تغيير در ارتفاع سرريز نوك اردكي تاثيري بر ميزان ضريب آبگذري در نسبت هاي برابر H/P ندارد. اما با افزايش نسبت بزرگ نمايي يعنيL/W (L طول سرريز و W عرض فلوم) ضريب آبگذري كاهش مي يابد. همچنين، با افزايش بزرگ نمايي مقدار بيشينه ضريب دبي در مقدار H/P كمتر روي مي دهد به طوري كه ضرايب آبگذري بيشينه در بزرگ نمايي هاي دو، سه و چهار به ترتيب داراي مقادير 0.73، 0.68 و 0.63 هستند كه به ترتيب در H/P معادل 0.5، 0.3 و 0.25 روي داده اند. بالا آمدن رقوم بستر بالادست باعث كاهش آبگذري مي شود. در جريان مستغرق كاهش رقوم بستر پايين دست باعث افزايش ضريب آبگذري مي شود، اما تا هنگامي كه جريان مستغرق نباشد و شرايط هوادهي يكسان باشد، اين كاهش رقوم تاثيري بر ضريب آبگذري ندارد. با افزايش نسبت بزرگ نمايي سرريز نوك اردكي از سه به چهار، مقدار H/P در آستانه تداخل جريان و استغراق هاي موضعي از 0.5 به 0.3 كاهش يافت

Sharp-crested weirs are widely used for the purposes of flow measurement، flow diversion and water level control in hydraulics، irrigation، and environmental projects. Discharge coefficient at these weirs is a function of head to weir height ratio (H/P). In a constant head، flow increases by increasing the length of weir in the plan. One of these weirs is the duckbill weir. Sometimes، it is changed upstream and downstream bed level by deposition of sediments in the upstream of weir، erosion in the downstream of the weir، etc. These changes cause changes in the flow characteristics such as discharge coefficient. In this study، the effect of these changes on the discharge coefficient of duckbill weir is studied. The results showed that the change in the height of duckbill weir has no effect on the discharge coefficient. But، increasing L/W ratio (L and W are respectively length of weir and width of flume) decreases discharge coefficient. Also، with increasing، maximum of discharge coefficient gives in the amount of H/P less. So that maximum of discharge coefficient in L/W ratio 2، 3 and 4 is respectively 0.73، 0.68 and 0.63 which respectively occurred in the amount of H/P of 0.5، 0.3 and 0.25. Discharge coefficient is reduced with increasing upstream bed level. In submerged flow، Reducing the downstream bed level increase discharge coefficient but changes in downstream bed level have no effect on discharge coefficient until flow is not submerged، also، conditions of aeration are the same. By increasing the L/W ratio in duckbill weir from 3 to 4، amount of H/P in threshold of flow Interference and local Submergence decreased from 0.5 to 0.3.