بررسي تأثير آستانه بر جريان عبوري از دريچه قطاعي در شرايط آزاد

دريچه‌هاي قطاعي به منظور كنترل سطح آب و اندازه‌گيري دبي در شبكه‌هاي آبياري استفاده مي‌شوند. دقت دبي عبوري از دريچه‌ها و يا دقت تنظيم سطح آب‌ به تخمين ضريب دبي سازه بستگي دارد. ضريب دبي در شرايط بدون آستانه به ميزان بازشدگي دريچه و عمق آب بالادست بستگي دارد. ايجاد آستانه در زير دريچه بر ضريب آبگذري سازه تأثير مي‌گذارد كه اين موضوع كمتر توسط محققين ارزيابي شده است. بررسي اثر شكل، ارتفاع و موقعيت آستانه بر ضريب دبي دريچه قطاعي از اهداف اصلي اين پژوهش است. در اين تحقيق جريان عبوري از دريچه توسط مدل فلوتردي شبيه‌سازي شد و عمق آب در بالادست دريچه و همچنين ضريب دبي توسط نرم‌افزار محاسبه و با داده‌هاي آزمايشگاهي مقايسه و صحت‌سنجي شد. حداكثر خطاي مدل عددي در محاسبه عمق آب و ضريب دبي دريچه به ترتيب 5 و 3 درصد است كه نشان‌دهنده دقت مناسب مدل مي‌باشد. به منظور بررسي تأثير مشخصات آستانه بر جريان، از آستانه مستطيلي و نيم‌دايره‌اي با ارتفاع‌هاي مختلف استفاده شد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه احداث آستانه باعث افزايش ضريب دبي مي‌شود كه ارتفاع و شكل آستانه مهمترين عامل افزايش آن مي‌باشد. در آستانه مستطيلي و نيم‌دايره‌اي در حالتي كه نسبت ارتفاع آستانه به بازشدگي دريچه برابر 2 است، ضريب دبي دريچه قطاعي حداكثر و به ترتيب 2.7 و 13.3 درصد بيش از حالت بدون آستانه است. در اين پژوهش به منظور تصحيح ضريب دبي دريچه قطاعي با آستانه روابطي براي آستانه مستطيلي و نيم‌دايره‌اي ارائه شد كه حداكثر خطاي آن 3 درصد است.