بررسي آزمايشگاهي تأثير شيب سرريز پلكاني بر رژيم جريان و پارامترهاي هيدروليكي ميدان (مطالعه موردي سرريز سدهاي سياه بيشه)

سرريزهاي پلكاني از لحاظ اقتصادي در پايين دست سدهاي وزني بتن غلتكي قابل توجيه هستند و مزيت آن‌ها بر سرريزهاي شوت، نرخ بالاي استهلاك انرژي در طول سرريز و كاهش ابعاد حوضچه آرامش است. جريان‌هاي عبوري از اين سرريزها به سه دسته جريان ريزشي، انتقالي و رويه‌اي تقسيم مي‌شوند. در اين پژوهش، چهار مدل آزمايشگاهي ساخته شده از سرريز سدهاي بالا و پايين سياه‌بيشه با مقياس به‌ترتيب 1:15 و 1:20 با شيب‌هاي 18.44، 26.56، 29.74 و 38.81 درجه مورد آزمايش قرار گرفته اند. هدف پژوهش، بررسي تشكيل رژيم‌هاي مختلف جريان و مقايسه پروفيل جريان عبوري و فشار وارد بر كف پله‌ها است. نتايج اين پژوهش نشان‌ داد كه تبديل رژيم‌هاي جريان به يكديگر با افزايش شيب، سريع‌تر به وقوع مي‌پيوندد. روابطي براي تخمين شروع تشكيل رژيم‌هاي جريان ارائه شد. تمركز بر پروفيل‌ جريان و فشار در كف پله‌ها، نشان داد كه رژيم‌هاي مختلف جريان با پروفيل جريان متفاوت، نوسانات فشار متفاوتي را بر كف ‌پله‌ها وارد مي‌كنند. بنابراين، تفاوت در فشارهاي وارد شده بر كف پله‌ها بيانگر تفاوت در نيروهاي وارد شده به سازه كف پله‌ها در رژيم‌هاي مختلف جريان است. نمودارهاي ضريب نوسانات فشار در رژيم هاي مختلف نيز بيانگر اين موضوع است كه تغيير رژيم جريان عبوري تأثير بسزايي در نوسانات فشار ندارد.