ارزيابي نيمرخ سطح آب در سرريز جانبي نيمه بيضوي

Evaluation of the Water Surface Profile over Semi Elliptical Side Weir

سرريز كناري سازه‌اي است با جريان آزاد، كه در كناره‌ي نهر و به موازات آن تعبيه شده، و هنگامي كه ارتفاع آب بالاتر از تاج سرريز است، اجازه مي‌دهد بخشي از آب از روي آن بگذرد. اين سازه بر عمق و سرعت جريان تاثير مي‌گذارد. با آگاهي از اين آثار، مي‌توان تدابير لازم را در طراحي هيدروليكي آن و نهرهاي مربوطه در نظر گرفت. لذا، در اين پژوهش مطالعات آزمايشگاهي در مورد 36 سرريز جانبي نيمه بيضوي با مشخصات هندسي متفاوت طي 298 آزمايش در شرايط جريان زير بحراني در نهر اصلي در محدوده‌ي بده‌ي 10 تا 70 ليتر بر ثانيه انجام گرديد. همچنين، به بررسي و تفسير نيمرخ سطح آب در سرريز جانبي ساده و كنگره‌اي نيمه بيضوي با استفاده از نيمرخ سرعت پرداخته شد، و اثر افزايش بده در نهر اصلي، ارتفاع، طول و انحناي سرريز بر نيمرخ سطح آب بررسي گرديد. نهايتاً، نتايج حاصل از اندازه‌گيري نيمرخ سطح آب در سرريزهاي ساده و كنگره‌اي نيمه بيضوي با نيمرخ سطح آب محاسبه شده با كاربرد روش رانج كوتاي مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه با افزايش ارتفاع و طول سرريز، و كاهش بده، دقت اين روش بيشتر مي‌گردد.

A side weir is a hydraulic structure with free flow, which is installed at one side and parallel to an open channel. It allows the water to overflow when the surface of the water in the channel rises above the weir crest. This structure affects the depth and the flow rate in the channel. Awareness regarding the effect of this structure on the depth of water and flow rates can affect decision making for the proper hydraulic design of the channel and its side weir. In this research, 36 semi elliptical side weirs were tested in 298 settings, varying in an experimental main channel geometrical characteristics, and subcritical conditions. The range of discharge was varied from 10 to 70 lit/s. The water surface profiles over semi elliptical and rectangular side weirs were investigated and interpreted through velocity profiles. Additionally, the effects of increasing the discharge in the main channel, and varying the height, length and curvature of weir on the water surface profile were examined for this type of weir were studied. Moreover, the result of experimental water surface profiles were compared with the water surface profiles calculated by the Runge-Kutta method over rectangular and semi elliptical side weirs. The results indicated that the accuracy of this method was increased by raising the height and length of the weir, and the reducing the discharge.