مطالعه آزمايشگاهي تأثير ايجاد پلكان بر روي تندآب بر تغييرات آب‌شستگي موضعي در پايين‌دست پرتاب‌كننده جامي شكل

يكي از موضوعاتي كه در طراحي سد‌هاي مخزني اهميت زيادي داشته و همواره مورد توجه محققين است، كاهش انرژي جنبشي جريان عبوري از سرريز آن‌ها به منظور كنترل سرعت، كاهش انرژي مخرب ناشي از آن و نيز كاستن از عمق آب‌شستگي در پايين‌دست سرريزها مي‌باشد. تندآب‌هاي پلكاني و پرتاب‌كننده‌هاي جامي شكل متداول‌ترين سازه‌هاي مستهلك‌كننده انرژي در سرريز‌هاي اضطراري در سد‌ها هستند. با توجه به تأثيري كه عمق آب‌شستگي در پايين‌دست اين سازه‌ها بر ايمني و پايداري آن‌ها دارد، در تحقيق حاضر تأثير پارامترهاي هيدروليكي و هندسي بر تغييرات مشخصات آب‌شستگي در پايين‌دست تندآب‌هاي ساده و پلكاني همراه با پرتا‌ب‌كننده جامي‌شكل به‌صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش‌هاي اين تحقيق در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه گيلان در سال 1399 - 1400 براي نسبت عمق‌ بحراني به ارتفاع پله (yc/h) در دامنه 0.53 تا 0.97، زاويه‌هاي جت خروجي 15 و 30 درجه پرتاب‌كننده جامي شكل، نسبت عمق پاياب به عمق بحراني (ht/yc) در دامنه 1.5 تا 2، نسبت ارتفاع ريزش به ارتفاع پله (HF/h) در دامنه 2 تا 4 و شيب تندآب 1:2 انجام گرديد. مقايسه نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه با ايجاد پلكان بر روي نيمرخ تندآب، حد اكثرعمق آب‌ شستگي در پرتاب‌كننده جامي شكل با زاويه‌هاي جت خروجي 15 و 30 درجه نسبت به تندآب ساده براي عمق بحراني نسبي حداقل به ترتيب به ميزان 22 و 35 درصد و در عمق بحراني نسبي حداكثر به ترتيب به ميزان 13 و 20 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش زاويه جت خروجي پرتاب‌كننده جامي شكل از 15 به 30 درجه، حداكثر عمق آب‌شستگي به طور متوسط براي دو عمق پاياب حداقل و حداكثر در تندآب ساده به ترتيب 18 و 11 درصد و براي تندآب پلكاني به ترتيب 19 و 17 درصد كاهش مي‌يابد. علاوه براين رابطه رگرسيوني براي تخمين حداكثر عمق آب‌شستگي براي تندآب پلكاني همراه با پرتاب‌كننده جامي شكل ارائه شد.