بررسي استهلاك كارمايه در شبيه سرريزهاي پلكاني با شيب معكوس

Energy Dissipation on Stepped Spillways with Reverse Inclination

سرريزهاي پلكاني يكي از انواع سرريزها مي‌باشند كه بر پايه‌ي بررسيهاي انجام گرفته نقش موثري در استهلاك كارمايه دارند. در اين تحقيق با استفاده از 12 گروه آرايش متفاوت، اثر شيبهاي معكوس در پله هاي اين نوع از سرريزها بررسي شدند. اين آرايشها با استفاده از يك نمونه‌ي آزمايشگاهي از جنس پلكسي‌گلاس با ارتفاع تاج 72 سانتيمتر از كف نهرپايه‌دار تحقيقاتي و در بده‌هاي متفاوت مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان مي‌دهندكه، با افزايش بده و افزايش شمار پلكانها، و در نظر گرفتن شيب معكوس پلكانها، افت كارمايه افزايش يافته است. با اين حال، نمي‌توان شمار موانع و يا شيب پلكانها را به‌صورت نامحدود، و بدون توجه به مسايل هيدروليكي جريان افزايش داد، چه، بالاترين ميزان افت كارمايه لزوماً در بيشينه‌ي شمار پلكانهاي شيب دار رخ نداده است.

Stepped spillways are an accessory of reservoirs and water conveyance system, which dissipate flow energy and reduce the size and costs of stilling basins (SBs). As the reverse inclination of each step helps form a small SB, therefore, energy dissipation becomes more efficient. In this study, using a Plexiglas spillway (height: 72 cm), which was installed in an experimental flume (width: 50 cm), various arrangements of numbers and inclination steps of spillway were investigated installing 12 set-ups. The first experiment was conducted on the weir itself without any steps. Another set-up was with one step without inclination and one step with reverse inclination. This procedure was continued asymmetrically with the array of 8 steps. As expected to efficiently dissipate the energy, more steps are required as the flow increases. It was observed that one inclined plus two horizontal steps provide the best energy dissipater array. Furthermore, it was revealed that there was a limit to increase the number of steps and their inclination in energy dissipation; i.e., efficiency may not be enhanced by increasing the number of inclined steps.