بررسي آزمايشگاهي طرح سازه بيم هاي متقاطع در كنترل پرش نامتقارن نوع S مقاطع واگراي ناگهاني

انبساط مقطع مي تواند راه حل مناسبي براي افزايش كار حوضچه هاي آرامش باشد. با اين حال، در برخي از شرايط اجرايي، پديده نامطلوب ناپايداري جريان مي تواند منجر به جريان نامتقارن و تمركز سرعت موضعي بيشتر در آبراهه (كانال) پاياب شود. اين مقاله نتيجه انجام يك تحقيق تجربي با استفاده از چند سري تيرهاي متقاطع، آزمايش شده در تركيب بندي هاي هندسي و شرايط هيدروليكي مختلف مي باشد. در آغاز، اثربخشي اين سامانه از نظر يكنواختي جريان و سرعت در بستر آبراهه تجزيه و تحليل شد. كار سامانه، در شرايط پاياب با توصيف الگوهاي جريان سه بعدي، با كاهش تدريجي سطح آب پايين دست  به 70%، 80% و 90% عمق پاياب در شرايط مرجع آزمايش شد. اندازه گيري سرعت هاي سه بعدي براي تعيين فراسنجه هاي يكنواختي جريان، ضريب هاي مومنتم و انرژي، تجزيه و تحليل توزيع سرعت هاي سه بعدي،  انرژي جنبشي آشفتگي، بررسي هاي تكميلي توسعه تمركز خطوط هم تنش و افت انرژي پرش در شرايط آزمايش هاي مرجع و تركيب بندي هاي بهينه، بررسي شد. نتايج نشان داد كه افزون بر روند كيفي همانند β و α، كه ضريب هاي تصحيح انرژي جنبشي و مومنتم به عنوان فراسنجه هاي اساسي بررسي يكنواختي جريان مي باشند، همچنين مشاهده شد كه سازه هدررفت انرژي در همگن سازي موثر جريان، حتي در شرايط سطح آب پايين دست متغير نيز داراي عملكرد مطلوبي است. در جريان آشفته پس از سازه، براي فرود 9.5 و سه تركيب بندي بهينه ، نوسان هاي سرعت در راستاي افقي، عرضي و عمقي محاسبه شد و تغييرپذيرهاي انرژي جنبشي آشفتگي (TKE) در برابر Z/Yt نشان داده شد و مشخص شد، تمركز بيشترين ميزان TKE درحالت پاياب hs0.9 قرار دارد. در بررسي خطوط تمركز، ميزان هاي 0.6~0.3≡ TKE  درحدود 14.48 درصد بزرگي ميزان هاي انرژي جنبشي آشفتگي جريان را دارا مي باشند. در نهايت تحليل افت انرژي نسبي پرش با استفاده از بيم هاي متقاطع نشان داد كه بيشترين افت انرژي در تركيب بندي 3 و در مقايسه با شرايط مرجع كه روند افزايشي افت انرژي نسبي در آن تا فاصله 2 متري با شيب 11.41 ادامه دارد، به طور ميانگين به ميزان 44.78 درصد افزايش افت انژي نسبي را موجب مي شود. لذا اين سازه هدررفت انرژي با وجود انبساط مقطع و در عين پرهيز از گذاري هاي زيانبار آن توصيه مي شود.