تخمین ضریب دبی سرریز گابیونی با استفاده از مدل فیزیکی

سرریزها سازه هایی اند که برای عبور آب از بالادست به پایین دست مورد استفاده قرار می گیرند، به طور کلی هر سازه ای که در مسیر جریان قرار بگیرد و روی آن سرعت جریان افزایش یابد را سرریز می گویند. بر طبق گزارشات منتشر شده توسط کنفرانس بین المللی سدهای بزرگ (ICOLD) حدود 3 / 1 شکست سدها از عدم کفایت سرریز نشات گرفته است. به طور کلی انتخاب سیل مبنای طرح سرریز سدهای مخزنی و معیارهای طراحی آنها یکی از مسائل مهم سد سازی به شمار می رود و نقشه عمده ای در کاهش خطر سیل گرفتگی شهرها یا اراضی بالادست سدهای مخزنی دارد. به طور معمول سرریزها از جنس بتن و دارای بدنه نفوذناپذیر هستند، که سبب می شود فقط توانایی عبور جریان از روی تاج خود را دارا باشند . این بدنه های نفوذناپذیر از جابجایی آبزیان و مواد فیزیکی و شیمیایی ممانعت به عمل آورده و در نتیجه دارای اثرات منفی بر اکوسیستم آب می باشند . محققان اخیراً برای حذف این اثرات مخرب، سعی در استفاده از مصالح طبیعی ارزان قیمت و در دسترس دارند . در این میان سرریزهای گابیونی با داشتن خصوصیاتی همچون پایداری، نفوذپذیری و صرفه اقتصادی، در شمار سازه های توصیه شده و ارزنده برای مطالعات آینده می باشند. سرریزهای گابیونی در بعضی از مقالات و منابع با نام های سرریز سنگریزه ای و سرریز توری سیمی شناخته شده اند. در این تحقیق از مدل آزمایشگاهی سرریز گابیونی با 3 مقدار زبری 1 ، 2 و 3 cm استفاده شده است. در هر زبری مقدار 3 دبی و در هر دبی مقادیر عمق آب قبل و بعد از سازه برداشته شده است. ضریب دبی ها با استفاده از داده های برداشت شده، محاسبه شده اند و مقادیر آزمایشگاهی ضریب دبی ها بدست آمده است. سپس با نرم افزار اکسل در قسمت solver به محاسبه ی ضرایب دبی محاسباتی و خطای بین ضرایب محاسباتی و آزمایشگاهی پرداخته شده است. R2 به ترتیب برای زبری های 1، 2 و 3 cm مقادیر 0/94، 0/9 و 0/81 به دست آمده است که برای زبری 1cm حداکثر مقدار R2 و برای زبری 3cm حداقل مقدار R2 و در زبری 1cm بیشترین همبستگی بین داده ها به دست آمده است.

Keywords:

سرریز , سازه های آبی , ضریب دبی , نرم افزار اکسل , solver