مدل سازی فیزیکی هیدرولیک جریان سرریزهای پلکانی گابیونی با انسداد بالادست

امروزه سرریزهای متخلخل به­دلیل عملکرد هیدرولیکی و فنی بالا از یک طرف و مضرات زیست- محیطی ناچیز از طرف دیگر، جایگزین مناسبی برای سازه­های بتنی معمول در سیستم­های انتقال و توزیع آب می­باشند. در این تحقیق عملکرد هیدرولیکی سرریزهای متخلخل پلکانی با وجود انسداد بالادست ناشی از نشست رسوبات، به صورت آزمایشگاهی مدل سازی شد. آزمایش­های این تحقیق در یک فلوم آزمایشگاهی به طول ۱۱، عرض ۵/۰ و ارتفاع ۵/۰ متر در آزمایشگاه هیدرولیک مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، انجام شده است. قابل ذکر است که ارتفاع کانال در ۵/۲ متر ابتدایی۸/۰ متر است. مصالح مورد استفاده در ساخت سرریز از چهار دانه­بندی بین ۱۳/۱ تا ۴ سانتی­متر با ضریب یکنواختی نزدیک ۱ انتخاب شدند. هر کدام از سرریز­ها برای ۷ انسداد مختلف بین صفر تا ۱۰۰ درصد مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین نتایج با یک مدل سرریز پلکانی صلب با و بدون انسداد نیز مقایسه شد. مقدار درصد افزایش ضریب دبی برای سرریز متخلخل تقریبا بین ۳۴ تا ۲۳۰ درصد بیشتر از سرریز صلب است. نتایج نشان داد که انسداد در سرریز صلب تنها در درصد­های بالای ۸۰ درصد بر ضریب دبی موثر بوده درحالی که در سرریز­های متخلخل با افزایش انسداد ضریب دبی به تدریج کاهش می­یابد. برخلاف سرریزهای صلب، روند تغییرات ضریب دبی با افزایش دبی در سرریزهای متخلخل، جز در انسدادهای بالا، نزولی بود. در نهایت با استفاده از الگوریتم بیان ژن رابطه­ای تجربی برای محاسبه ضریب دبی جریان آزاد سرریز پلکانی متخلخل در شرایط وجود انسداد استخراج شد.

Keywords:

ضریب دبی , سرریز پلکانی , سرریز متخلخل , انسداد