تأثیر بستر زبر ذوزنقه ای قائم بر خصوصیات پرش هیدرولیکی و استهلاک انرژی

آب و خاک

مقاله 9، دوره 26، شماره 1، اردیبهشت 1391   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.13632

نویسندگان

زینب راور^{* 1}؛ جواد فرهودی¹؛ عاطفه نژندعلی²

¹دانشگاه تهران

²دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

یکی از سازه های مؤثر بر کاهش انرژی در پایاب سازه های هیدرولیکی، حوضچه آرامش می باشد که با داشتن ضمائم سازه ای خاص و تشکیل پرش هیدرولیکی، در آرام کردن جریان خروجی از سازه ها ایفای نقش می نماید. زبر نمودن بستر، عامل مؤثری در استهلاک انرژی و کنترل پرش هیدرولیکی به شمار می رود. در این مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با بستری با زبری های عرضی و یکپارچه ذوزنقه ای قائم، گزارش شده است. تعداد 126 آزمایش در محدوده اعداد فرود 9/3 تا 7/13 انجام شد. زبری های انتخابی با سه ارتفاع مختلف مورد بررسی قرار گرفتند و در هر ارتفاع چهار فاصله متفاوت بین بلوک ها در نظر گرفته شد. آنالیز داده ها نشان می دهد که پروفیل سطح جریان در پرش هیدرولیکی را می توان با یک منحنی میانگین نشان داد. همچنین مقایسه نتایج به دست آمده با داده های حاصل از پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف نشان داد که مقادیر عمق ثانویه، طول پرش هیدرولیکی و طول غلطاب، در بستر زبر نسبت به بستر صاف به طور قابل ملاحظه-ای کاهش می یابند؛ در حالی که تنش برشی کف و افت انرژی، افزایش پیدا می کنند. روند این تغییرات با افزایش عدد فرود و ارتفاع و فاصله بین زبری ها، شدت می یابد. مقادیر تنش برشی کف، بر روی بسترهای زبر بین 2/3 تا 6/9 برابر بستر صاف است. در نهایت روابطی برای به دست آوردن عمق مزدوج نسبی، افت نسبی انرژی و تنش برشی کف بر حسب عدد فرود جریان فوق بحرانی ورودی برای پرش های تشکیل شده بر روی بسترهای زبر، ارائه گردید.

کلیدواژه‌ها

پرش هیدرولیکی؛ بستر زبر؛ عمق مزدوج نسبی؛ طول پرش؛ افت انرژی