نقش هندسه ی بلوکهای شوت در اتلاف توان فرسایشی جریان

انرژی زیاد نهفته در جریان خروجی از روی سرریزها، با طراحی سازه­های مستهلک­کننده ی انرژی در شوت و یا حوضچه ی آرامش پایین­دست کنترل می­شود. بااین حال رخ داد آب شستگی موضعی در پایین­دست، یکی از بزرگ ترین 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 هندسه ی گودال آب شستگی پرداخته شد، آن گاه با ارائه ی روش حفاظتی پایه ی بلوک با ارتفاع ثابت در سه شکل هندسی (مستطیل، نیم­دایره، مثلث)، چهار موقعیت نصب به صورت نسبتی از طول کل شوت Lb/Lfبرابر (۲/۰، ۴/۰، ۶/۰، ۸/۰) و هم چنین، جهت تقعر- تحدب نصب بلوک­ها، پارامترهای ابعادی گودال آب شستگی اندازه­گیری شد و با انجام تحلیل ابعادی به روش پای- باکینگهام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از پایه ی بلوک روی شیب شوت در همه ی مدل­های مورد آزمایش، بر مقادیر ابعادی آب شستگی تاثیرگذار بوده و همواره سبب کاهش ابعاد گودال آب شستگی شده است. به طور خلاصه، ۱. عمق و طول نهایی آب شستگی با افزایش عدد فرود بالادست سرریز، افزایش می­یابد. ۲. در سری آزمایش­های تقعر در برابر جریان بلوک­ها، همواره پارامتر­های ابعادی آب شستگی دارای مقادیر کمتری نسبت به تحدب دربرابر جریان بوده­اند. ۳. با کاهش فاصله ی نصب بلوک­ها نسبت به پنجه ی سرریز، کاهش آب شستگی در عمق و طول افزایش می­یابد، به طوری که در موقعیت (Lb/Lf=۰.۸) بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر موقعیت­ها رخ داده است و در شرایط مختلف جریان بین ۱۵ تا ۲/۶۱ درصد کاهش عمق گودال آب شستگی را به همراه دارد. ۴. در موقعیت­ (Lb/Lf=۰.۶)، بلوک­های مستطیلی و نیم­دایره­ای با تحدب در برابر جریان و هم چنین، در موقعیت (Lb/Lf=۰.۸) بلوک مثلثی با تقعر در برابر جریان، با عملکرد متوسط ۱/۳۸ تا ۴/۷۳ درصد، بیشترین کاهش را در طول آب شستگی نسبت به سایر حالت­ها دارا می­باشند. ۵. با افزایش عدد فرود جریان در بالادست تاج سرریز، انرژی نسبی مستهلک شده ی جریان در پنجه شوت، کاهش می­یابد.

کلیدواژه ها:

هندسه ی بلوک ، گودال آب شستگی ، الگوی نصب موانع ، استهلاک انرژی