بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای موثر بر ضریب تخلیه سرریز با تاج نیم دایره ای در پلان

احداث سد با اهـداف مختلفی از دیر زمان مورد نیاز بشر بوده و ساخت سیستم تخلیه سیلاب در سدها نیز اجتناب ناپذیر است . با عنایت به اینکه هزینه های سیستم تخلیه سیلاب یا سرریزها در کارهای سد سازی قابل توجه می باشد، لذا صرفه جویی در هزینــه های سرریزها مورد توجه طـــراحان اینگونه سازه هاست .

جهت صرفه جویی در هزینــه ها و ابعاد سرریزها روشهــای متفاوتی وجود دارد که از جمله روشهای موثر استفاده از سرریزهای با آستانه غیر خطی در پلان که معمولا” به سرریزهای کنگره ای معروفند، می باشند.

یکی دیگر از آستانه های غیر خطی ، آستانه های نیم دایره ای در پلان می باشد .

مقدمه

گسترش کشاورزی در بسیاری از مناطق بایر جهان تا حد زیادی به نحوه آبیاری بـستگی دارد. منـابع آب در این مناطق عموما” محدود بوده لذا باید در مصرف آن بـرای رفـع نیازهـای اراضـی کـشاورزی و شـهرها و مناطق صنعتی در زمان حال و آینده دقت لازم بعمل آید.

اصولاُ سدها با اهداف مختلفی همچون ذخیره آب و تـامین آب شـرب وکـشاورزی ، صـنعت ، تولیـد انـرژی الکتریکی و … ساخته می شوند. در یک سد مهمترین سازه ای که جهت کنترل تراز سطح آب ذخیره شـده در پشت سد و هدایت آن به پایین دست آن جهـت مـصارف مختلـف بکـار مـی رود، سـرریزها مـی باشـند.

قسمتی از متن

کاربری معادله محدود به سرریزهای با نوع تاج به شکل duckbill می گردد. سرریزهای کنگره ای بـا شـکل دیواره اریب دارای مؤلفه های متعدد مؤثر در جریان بوده و معادله اخیر قابل کـاربری بـرای آنهـا نمـی باشـد.

سرریزهای مورد بررسی همگی لبه تیز بودند. بنابراین معادله مذکور برای این حالت در خصوص سرریزها بـا شکل تاج به شکل duckbill (شکل ۲-۱) قابل کاربری می باشد.

بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای موثر بر ضریب تخلیه سرریز با تاج نیم دایره ای در پلان
فهرست مطالب

عنوان صفــحه

چکیده

فصل اول : کلیات طرح

۱-۱- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲

۱-۲- روش کار و فایل ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳

فصل دوم : مروری بر سوابق مطالعاتی قبلی و نقد آنها

۲-۱- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۶

۲-۱-۱- مفهوم ضریب تخلیه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۶

۲-۱-۲- سر ریز لبه تیز ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۸

۲-۱-۳- هیدرولیک سرریزهای لبه تیز ……………………………………………………………………………………………………………………. ۱۱

۲-۱-۴- سرریز لبه تیز مستطیلی ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۳

۲-۱-۵- سرریزهای کنگره ای …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۶

۲-۲- مطالعات انجام شده توسط Hay (1970) …………………………………………………………………………………………………………………………………. 19

۲-۳- مطالعات انجام شده به توسط Mahonri lee Williams و همکاران (۱۹۹۳)……………………… ۲۱

۲-۴- مطالعات انجام شده به توسط مسعود قدسیان و حسین شنوایی (۲۰۰۱) …………………………………………… ۲۳

۲-۵- مطالعات انجام شده به توسط حبیب اله بیات و حسین مبلغ محمودی (۲۰۰۱) ………………………… ۲۶

۲-۶- ضرورت انجام فایل ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۲۷

فصل سوم : طراحی ، ساخت و راه اندازی دستگاه

۳-۱- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۳۰

۳-۲- اجزاء دستگاه مورد آزمایش ……………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۱

۳-۲-۱- طراحی تانک به عنوان مخزن اصلی …………………………………………………………………………………………………………………………. ۳۱

۳-۲-۲- موتور پمپ ………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۲

۳-۲-۳- کانال ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۳

۳-۲-۴- مخزن پیمانه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۹

۳-۲-۵- اسباب جهت آرام نمودن وضعیت جریان در ورودی کانال …………………………………………………………………………………………………………………….. ۴۳

۳-۲-۶- طراحی و ساخت مدل سرریزها …………………………………………………………………………………………………………………………. ۴۶

۳-۳- نصب و راه اندازی دستگاه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۵۰

فصل چهارم : مشاهدات آزمایشگاهی

۴-۱- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۶

۴-۲ – نحوه انجام آزمایش …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۵۷

۴-۲-۱- کنترل نهایی دستگاه آزمایش قبل از آزمایشها و پر نمودن مخزن ………………………………………………………………………………………………….. ۵۷

۴-۲-۲- نکات اجرایی در آزمایشها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۸

۴-۳- مشاهدات آزمایشگاهی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۶۲

۴-۴- وضعیت پروفیل جریان عبوری از روی سرریز با تاج نیم دایره ای در پلان ………………………………………… ۹۶

فصل پنجم : محاسبات انجام شده بر روی داده های ناشی از آزمایش

۵-۱- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۰۴

۵-۲- یادآوری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۰۴

۵-۳- روند محاسبات انجام شده بر داده های ناشی از آزمایش ……………………………………………………………………………………………….. ۱۰۶

۵-۴- بررسی تغییرات ضریب تخلیه سرریز با تاج نیم دایره ای در پلان نسبت به پارامتر

بدون بعد ( L۱ )……………………………………………………………………………………………………………. ۱۲۳

۵-۵- بررسی تغییرات ضریب تخلیه سرریز با تاج نیم دایره ای در پلان نسبت به پارامتر

بدون بعد ( L۲ ) …………………………………………………………………………………………………………………. ۱۴۰

فصل ششم : تجزیه و تحلیل آماری مشاهدات آزمایشگاهی