Simulation of Sedimentation Pattern in Upstream of Duckbill Weirs Using Submerged Vanes

مهندسی عمران فردوسی

Article 6, Volume 32, Issue 3 - Serial Number 27, August 2019, Pages 83-98   

Document Type: پژوهشی

DOI: 10.22067/civil.v32i3.69105

Authors

mahla tajari; amirahmad dehghani^* ; mahdi meftah halaghi

Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

Abstract

Duckbill weir is one of the water level control structures in irrigation networks. If Sediments are transferred into the irrigation networks, they trapped in the upstream of weir and effect on the upstream water level. In this study, submerged vanes are used for flushing the sediment to downstream in addition of gates. The Flow-3D software has been also used for simulation of flow and sediment pattern. The results showed that submerged vanes create secondary flow which is so effective for flushing the sediment especially in value of head over side wall to the weir height more than 0.33. The results of image processing showed that the maximum relatived error for simulation of sediment pattern is 14.4 percent.

Keywords

sediment pattern; Duckbill weir; submerged vanes; Discharge coefficient; Flow-3D software

Supplementary Files

6 Tajari- Revised.pdf

References

1- Shaghaghian, M. and Sharifi, M, "Numerical Modeling of Sharp- Crested Triangular Plan Form Weirs Using FLUENT". Indian Journal of Science and Technology, vol. 8(34), (2015).

2- Bilhan, O., Emiroglu, M.E., and Miller, C. J., "Experimental Investigation of Discharge Capacity of Labyrinth Weirs with and without Nappe Breakers", World Journal of Mechanics, vol. 6, pp 207-221, (2016).

3- اژدری مقدم، م، جعفری ندوشن ث، "طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگره‌ای ذوزنقه‌ای با استفاده از هیدرودینامیک محاسباتی" مجله علمی-پژوهشی عمران مدرس، 13(2): 133-123، (1392).

4-ساکت، م، "تعیین ضریب دبی سرریز‌های نوک اردکی لبه‌تیز مرکب"، پایان نامه کارشناسی ارشد رشته سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی گرگان، (1394).

5-شفاعت‌طلب، ح، اسمعیلی‌ورکی، م، اشرف‌زاده، ا، "مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تراز پایاب بر ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگره‌ای با پلان ذوزنقه‌ای"، تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی، 17(67): 80-63، (1395).

6- Odgaard, A.J. and Kennedy, J.F., "River- bend bank protection by submerged vanes", Journal of Hydraulic Engineering, vol. 109 (8), pp 1161–1173, (1983).

7-Odgaard, A.J. and, Lee HYE, "Submerged vanes for flow control and bank protection in streams", University of Iowa, Iowa, (1984).

8- Kabiri-Samani A.R., "Analytical approach for flow over an oblique weir". Journal of Civil Engineering, vol. 17(2), pp. 107-117, (2010).

9- Beygipoor, Gh., Shafaei Bajestan, M., Kaskuli, H.A. and, Nazari, S., "The Effect of Distance from Submerged Vanes to the Intake at Different Angles of Vanes on Controlling the Sediment Entering the Intake Branching from a 90° Convergent Bend", International Journal of Farming and Allied Sciences, pp. 591-598, (2013).

10- Masloum-Sahraki, S., Mahmoudian, Sh. and Masloum, R, "Effect of Submerged Vanes on Intake Ratio and Water Surface profile at 55° Diversion", Journal of river engineering, 2(2), (2014).

11-منتصری، ح، توکلی، ک، "مطالعه عددی روی جانمایی تک صفحه مستغرق نسبت به لبه‌های آبگیر جانبی در کانال قوسی U شکل"، مجله عمران مدرس، 15(2): 181-171، (1394).

12-اسدی، م، زمردیان، م.ع، "شبیه‌سازی عددی الگوی جریان متلاطم و آبشستگی موضعی بستر در اطراف آبشکن قائم و زاویه‌دار با مدل Flow-3D"، مجله علوم و مهندسی آبیاری، 39(2): 179-167، (1395).

13-Chanson, H, "The hydraulic of open channel flow", Department of Civil Engineering, The University of Queensland, Australia, pp. 634p, (2004).

14-Meyer‐Peter, E. and, R. Muller, "Formulas for bed load transport", Hydraulic Engineering Reports, Stockholm, pp. 14p, (1948).

15-Engelund, F, and E. Hansen, "A Monograph on Sediment Transport in Alluvial Streams". Teknisk Forlag, Copenhagen, Denmark, pp. 65p, (1967).