نقش هندسه‌ی بلوکهای شوت در اتلاف توان فرسایشی جریان | ||
| مهندسی عمران فردوسی | ||
| مقاله 3، دوره 33، شماره 3 - شماره پیاپی 31، 1399، صفحه 31-47 اصل مقاله (1.02 M) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v33i3.86241 | ||
| نویسندگان | ||
| سبحان مرادی1؛ حامد شهسواری1؛ کاظم اسماعیلی* 2 | ||
| 1سازههای آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد. | ||
| 2گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد. | ||
| چکیده | ||
| انرژی زیاد نهفته در جریان خروجی از روی سرریزها، با طراحی سازههای مستهلککننده‌ی انرژی در شوت و یا حوضچه‌ی آرامش پاییندست کنترل میشود. بااین‌حال رخ‌داد آب‌شستگی موضعی در پاییندست، یکی از بزرگ‌ترین خطراتی است که پایداری سرریزها را تهدید میکند. در پژوهش آزمایشگاهی حاضر؛ ابتدا با انجام آزمایشهای شاهد (شوت بدون مانع) در اعداد فرود مختلف، به بررسی هندسه‌ی گودال آب‌شستگی پرداخته شد، آن‌گاه با ارائه‌ی روش حفاظتی پایه‌ی بلوک با ارتفاع ثابت در سه شکل هندسی (مستطیل، نیمدایره، مثلث)، چهار موقعیت نصب به‌صورت نسبتی از طول کل شوت Lb/Lfبرابر (2/0، 4/0، 6/0، 8/0) و هم‌چنین، جهت تقعر- تحدب نصب بلوکها، پارامترهای ابعادی گودال آب‌شستگی اندازهگیری شد و با انجام تحلیل ابعادی به‌روش پای- باکینگهام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از پایه‌ی بلوک روی شیب شوت در همه‌ی مدلهای مورد آزمایش، بر مقادیر ابعادی آب‌شستگی تأثیرگذار بوده و همواره سبب کاهش ابعاد گودال آب‌شستگی شده‌است. به‌طور خلاصه، 1. عمق و طول نهایی آب‌شستگی با افزایش عدد فرود بالادست سرریز، افزایش مییابد. 2. در سری آزمایشهای تقعر در برابر جریان بلوکها، همواره پارامترهای ابعادی آب‌شستگی دارای مقادیر کمتری نسبت به تحدب دربرابر جریان بودهاند. 3. با کاهش فاصله‌ی نصب بلوکها نسبت‌به پنجه‌ی سرریز، کاهش آب‌شستگی در عمق و طول افزایش مییابد، به‌طوری‌که در موقعیت (Lb/Lf=0.8) بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر موقعیتها رخ داده‌است و در شرایط مختلف جریان بین 15 تا 2/61 درصد کاهش عمق گودال آب‌شستگی را به‌همراه دارد. 4. در موقعیت (Lb/Lf=0.6)، بلوکهای مستطیلی و نیمدایرهای با تحدب دربرابر جریان و هم‌چنین، در موقعیت (Lb/Lf=0.8) بلوک مثلثی با تقعر در برابر جریان، با عملکرد متوسط 1/38 تا 4/73 درصد، بیشترین کاهش را در طول آب‌شستگی نسبت به سایر حالتها دارا میباشند. 5. با افزایش عدد فرود جریان در بالادست تاج سرریز، انرژی نسبی مستهلک‌شده‌ی جریان در پنجه شوت، کاهش مییابد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| هندسه‌ی بلوک؛ گودال آب‌شستگی؛ الگوی نصب موانع؛ استهلاک انرژی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,120 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,175 |
||