تعيين ضريب آبگذري سرريز نوك اردكي با بكارگيري دريچه جانبي در شبكه‌هاي آبياري

Discharge Coefficient of Duckbill Weir by Using Side Gate Structures in Irrigation Networks

به دليل كاربرد سرريزهاي نوك اردكي در شبكه­ هاي آبياري مطالعه روي آن­ها از اهميت زيادي برخوردار است. در اين تحقيق با انجام مطالعات آزمايشگاهي، الگوي جريان و ضريب آبگذري سرريز نوك اردكي براي حالتي كه دريچه علاوه بر دماغه سرريز در بال­هاي جانبي آن هم تعبيه شده است، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنين در اين تحقيق از نرم­ افزار Flow-3D جهت تحليل هيدروديناميكي و شبيه­ سازي الگوي جريان استفاده شده است. جهت كاليبراسيون نرم­ افزار نيز از داده­ هاي سرعت اندازه ­گيري شده در مقاطع مختلف استفاده شده است. نتايج تحقيق نشان داد كه وجود دريچه جانبي باعث شده نسبت آبگذري جريان نسبت به مدل بدون دريچه جانبي به طور ميانگين تا 14 درصد افزايش يابد و با انحراف بخشي از جريان از طرفين سرريز مي­تواند باعث انتقال رسوبات تجمع يافته در بالادست سرريز شود. همچنين نتايج نشان داد كه افزايش طول دريچه­ هاي واقع در بال­هاي جانبي نسبت به افزايش ميزان بازشدگي آن­ها، تاثير كم­تري بر تغيير ضريب آبگذري دارد. مقايسه نتايج عددي و آزمايشگاهي نشان داد كه نرم ­افزار Flow-3D به خوبي قادر است، پروفيل سطح آب و الگوي جريان را براي مدل تركيبي سرريز- دريچه نوك اردكي شبيه­ سازي نمايد. حداكثر خطاي نسبي در محاسبه پروفيل سطح آب و سرعت طولي در شرايط هيدروليكي مختلف (بازه­ي دبي 10 تا 30 ليتر بر ثانيه) به ترتيب 2/09 و 1/33 درصد بود.

Due to extensively used of duckbill weirs in irrigation networks the study of these structures is very important. In this study flow pattern and discharge coefficient of duckbill weir have been studied when the gates are installed in both front and side wall of the weir. The Flow-3D software has been also used for simulation of flow pattern. The velocity measurement have been used for calibrating the model. The results show that the flow capacity of weir can be increased by 14% when the gates are used in side wall of the weir. The results also showed that by diverting some part of flow from side gates, the sediment can transfer to downstream. The results showed that variation of discharge coefficient of weir is more affected by gate opening rather than the gate length. Comparison of numerical and laboratory data shows that the Flow-3D software can simulate water surface profile and flow pattern with high accuracy. The maximum relatived error for simulation of water surface profile and longitudinal velocity is 2.09 and 1.33 respectively.