بررسی تاثیر شیب تندآب پائین دست تاج بر محل هواگیری طبیعی در جریان غیر ریزشی در سرریز پلکانی

چکیده سرریزهای پلکانی از جمله موثرترین ساختمان های هیدرولیکی جهت مستهلک نمودن انرژی مازاد جریان آب هستند. این سازه ها جهت انتقال آب از تراز بالا به تراز پایین در مجاری روباز بکار می روند. به دلیل تاثیر قابل ملاحظه پله ها بر استهلاک انرژی جریان و نیز پیشرفت های حاصل در ساخت و اجرای سدهای بتن غلطکیRCC ،سازه های مذکور مورد توجه خاص مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است (۸). در این تحقیق با هدف بررسی محل هواگیری طبیعی در جریان غیر ریزشی، ازمدل فیزیکی باانتخاب سه شیب تند آب در پائین دست تاج downstream face)) استفاده گردید. لذا در قسمت تند آب بعد از سهمی تاج استاندارد و قبل از شروع پله ها، از سه شیب مختلف۱:۱, ۱:۰/۹, ۱:۰/۷ (افقی:عمودی) استفاده شد. سپس مدلها در فلوم آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران نصب شد. آزمایشات به ازاء ۵ دبی مختلف در واحد عرض ( با دامنه ۰۳۶/۰ الی ۰۷۲/۰ مترمربع بر ثانیه ) انجام پذیرفت. مشاهدات نشان می دهد هنگام عبور جریان از روی تاج تا فاصله خاصی از تاج مذکور هواگیری در سطح آب صورت می گیرد. همچنین هندسه پائین دست تاج اوجی باعث تغییر در هیدرولیک جریان و منجر به تغییردرتوسعه لایه مرزی بدلیل مختلف ایجاد شده میگردد. همچنین ملاحظه گردید که اوجی ۱ : ۱ در مقایسه با دیگر شیبها، عملکرد مناسبتری را از نظر هیدرولیکی نشان می دهد و طول نقطه هواگیری کمتری را ایجاد می نماید، که با افزایش شیب تندآب در پایین دست تاج، طول ( ) در اوجی ۱:۰/۷ معادل ۱/۳۳% و اوجی ۱:۰/۹ معادل ۲۳/۱۳% بیشتر از اوجی ۱:۱ رشد داشته است، همچنین با افزایش شیب تند آب در پایین دست تاج، عمق آب (yi) در اوجی۱:۰/۷ معادل ۵۴/۱۳% و اوجی۱:۰/۹ معادل ۹۷/۷% بیشتر از اوجی ۱:۱ رشد داشته است. واژه های کلیدی : سرریز پلکانی، استهلاک انرژی،هواگیری طبیعی