مقدمه برایتخلیهآب اضافی،همچنینتخلیهسیلابهایبزرگوجلوگیریازخساراتناشیازسیلدرسدها انواعمختلفسرریزهاساختهمیشود. عبورجریانازرویسرریزهابااتلافانرژیهمراهاست،بااین حال مقداریانرژیمستهلکنشدهباقیمیماندکهموجب فرسایشبستروایجادحفرهدرپاییندست می‌شود. ازجملهسازههایهیدرولیکیکهموردتوجهخاصمهندسانطراحقرارگرفتهاست،سرریزهای اوجیاست. سرریزهایاوجیاولینباردرسدهایبتنیوسپسدرسدهایخاکیتوسعهیافتهاند. این سرریزهادرواقعنمونهایسادهایازآبراههباضریبزبری بالاست،باتوجهبهاستهلاک کم انرژیدر طولآن،درپنجهسدنیازبهاستفاده از سازههایمستهلککنندهانرژیاست. طی جریانی کهاز رویبدنهسرریز اوجیریزشمیکند،درمحلپاشنه سازه،انرژیپتانسیلبهانرژیجنبشیتبدیلمیشود. توجهبهاینکهپاییندست حوضچه‌های آرامش هموارهدرمعرضآبشستگیقرار دارندلزومبررسیروشهایحفاظتیبسترپاییندست حوضچهاهمیتخاصیخواهد داشت. محققانودانشمندان دردهههایگذشتهبهمطالعهپارامترهایمؤثر بر آبشستگیپاییندستحوضچهها پرداختند. دراین تحقیقاتمکانیزم وقوعآبشستگی، اثر هندسی سازه و خصوصیاتذراترسوبیبرابعادآبشستگیبررسیشده است. در تحقیق حاضر سعی شد درک بهتری از تأثیر دریچه نصب شده بر روی سرریز اوجی و آبشستگی در پایاب سرریز حاصل شود، در همین راستا مدلی از سرریز اوجی ساخته شد و آزمایشاتی طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها درتحقیق حاضرجهت بررسی تأثیر ابعاد دریچه نصب شده بر روی تاج سرریز اوجی و آبشستگی پایاب سرریز، آزمایشاتی طراحی شد. به منظور انجام آزمایشات از فلوم سازمان آب و برق خوزستان، از جنس فلز و با دیواره ای از جنس پلاکسی گلاس و کف فلزی به طول ۷ متر و عرض ۶۰ سانتی‌متر و ارتفاع ۵۰ سانتی‌متر استفاده شده است، بطوریکه ۴۵ آزمایش بر روی تأثیر عوامل هندسی دریچه و دبی جریان بر میزان آبشستگی در پایین دست سرریز اوجی صورت گرفت. همچنینمقداردبیبااستفادهازسرریزمثلثیکالیبرهشده ومانومتریکهدرانتهایفلومنصبشده،اندازه گیری شد. بهمنظورقرائتارتفاعسطحآبدرقسمتهایمورد نیازازعمقیابمستقررویفلوماستفادهشد.برای آزمایشات ابتدا مدل آماده و نصب شد. سپس با باز کردن دریچه به دبی مشخص به مدت ۴۰ دقیقه صبر نموده تا شرایط جریان به حالت پایدار برسد، در ادامه مقدار ابعاد عرض و طول آبشستگی برداشت شده است. همچنین به منظوردستیابیبهاهدافمد نظردر اینپژوهش حاضر،ابتدااقدامبهمعرفیپارامترهایحاکمبر هیدرولیکجریانسرریز اوجی شدوسپسپارامترهایحاکممؤثردر اینپژوهش با استفاده ازروش π (باکینگهام)ارائه شد.
نتایج و بحث بررسی نتایج تأثیر H/b بر Ds/Ls در شرایطی که عرض دریچه ثابت است نشان میدهد که با افزایش مقدار بازشدگی، مقدار عدد بدون بعد Ds/Lsکاهش مییابد به نحوی که با کاهش ۵۰۰ درصدی بازشدگی دریچه به مقدار %۵۵، نسبت Ds/Ls کاهش داشته است، در واقع میتوان گفت که با افزایش ۱ درصدی بازشدگی دریچه میزان آبشستگی ۱۱/۰ درصد کاهش مییابد. همچنین میتوان نتیجه گرفت که افزایش بازشدگی دریچه موجب افزایش بیشتر آبشستگی در طول می‌شود و در عمق اثر کمتری از خود نشان میدهد. همچنین بررسی تأثیر H/b بر Ds/Ls در شرایطی که بازشدگی دریچه ثابت است نشان میدهد که با افزایش عرض دریچه مقدار عدد بدون بعد Ds/Ls کاهش مییابد به نحوی که با افزایش ۴۰۰ درصدی عرض دریچه به مقدار % ۶۰ ،نسبت Ds/Ls کاهش مییابد همچنین تأثیر H/b بر عمق آبشستگی (Ds) نشان میدهد که با افزایش مقدار عرض دریچه میزان عمق چاله آبشستگی افزایش مییابد، به نحوی که با افزایش ۴۰۰ درصدی عرض دریچه، به میزان %۲۴ عمق آبشستگی افزایش مییابد. همچنین بررسی تأثیر H/b بر عمق آبشستگی (L) نشان میدهد که با افزایش مقدار عرض دریچه میزان طول آبشستگی هم افزایش مییابد، به نحوی که با افزایش ۴۰۰ درصدی عرض دریچه به میزان %۸۲ طول آبشستگی افزایش مییابد. نتایج نشان داد که افزایش بیشتر بازشدگی دریچه موجب افزایش آبشستگی در طول می‌شود و با افزایش دبی جریان نیز میزان Ds/Ls کاهش مییابد، به نحوی که با کاهش ۵۰ درصدی دبی جریان به میزان ۱۵٪ نسبت Ds/Ls افزایش مییابد. نتیجه‌گیری یکی از سازه‌های که در انتقال آب از اهمیت بالایی برخوردار است سرریزهای اوجی است که در بسیاری از شبکه‌های انتقال آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. آبشستگی در پایین‌دست این سازه‌ها سبب شد تا محققین این پژوهش به بررسی تأثیر ابعاد و میزان بازشدگی دریچه‌های نصب شده بر روی سرریز اوجی و میزان آبشستگی در پایین‌دست این سازه بپردازند. به عبارت دیگرآبشستگی یکی از معضلات در سازه‌های آبی است که سبب ویران شدن این سازه‌ها و در بهترین شرایط سبب ایجاد افزایش رسوبات معلق در جریان رودخانه می‌شود. در این تحقیق به بررسی سرریز اوجی پرداخته شد و تأثیر این سازه بر مقدار آبشستگی در پایین‌دست مطالعه شد. با بررسی جامع مطالعات پیشین و انجام آنالیز ابعادی، پارامترهای بدون بعد مؤثر بر پدیده آبشستگی شناسایی و آزمایشها بر مبنای آن‌ها طرح‌ریزی شد. نتایج نشان میدهد که افزایش بازشدگی دریچه میتواند تا ۵۵ درصد میزان عمق آبشستگی را افزایش دهد. همچنین عرض دریچه هر چه بیشتر شود میزان عمق آبشستگی را کاهش میدهد به نحوی که با کاهش یک درصدی میزان آبشستگی، باید ۵/۶ درصد عرض دریچه را افزایش داد. همچنین با افزایش مقدار عرض دریچه میزان طول آبشستگی هم افزایش مییابد، به نحوی که با افزایش ۴۰۰ درصدی عرض دریچه به میزان %۸۲ طول آبشستگی افزایش مییابد. و با افزایش دبی جریان میزان Ds/Ls هم کاهش مییابد و با افزایش هر یک درصد از دبی جریان میزان Ds/Ls ،۳/۰ درصد کاهش مییابد. همچنین افزایش عرض دریچه باعث رسوب گذاری بیشتر در طول و تاثیر کمتری در عمق می شود.
Cheldavi M S, Heidarnejad M, Egdarnezhad A. Investigating the effect of ogee spillway gate opening on the local scour downstream of stilling basins. jwmseir 2024; 18 (64) : 10 URL: http://jwmsei.ir/article-1-1109-fa.html
چلداوی محمد سعید، حیدرنژاد محمد، اگدرنژاد اصلان. بررسی تأثیر بازشدگی دریچه سرریز اوجی بر آبشستگی موضعی پایین‌دست حوضچه‌های آرامش. مجله علوم ومهندسی آبخیزداری ایران. 1403; 18 (64) :114-121
به اطلاع کلیه نویسندگان ، محققین و داوران محترم می رساند:با عنایت به تصمیم هیئت تحریریه مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری فرمت تهیه مقاله به شکل پیوست در بخش راهنمای نویسندگان تغییر کرده است. در این راستا، از تاریخ ۱۴۰۳/۰۱/۲۱ کلیه مقالات ارسالی فقط در صورتی که طبق راهنمای نگارش جدید تنظیم شده باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
