تاثير آبپايه و زبري هاي مصنوعي روي شيب معكوس بر خصوصيات پرش هيدروليكي

Influence of Sill and Artificial Roughness over Adverse Bed Slopes on Hydraulic Jump Characteristics

پرش هيدروليكي نقش موثري در استهلاك انرژي جنبشي جريان در پايين دست سازه هاي آبي در حوضچه هاي آرامش ايفا مي كند. در اين تحقيق خصوصيات پرش هيدروليكي بر روي بستر زبر با زبري هاي نيم استوانه اي شكل و آبپايه ي مستطيلي بر روي دو بستر با شيب معكوس 1 و 5/1 درصد و بستر افقي مورد بررسي قرار گرفت. در مجموع 338 آزمايش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 انجام گرفت. نتايج نشان داد طول پرش هيدروليكي در شيب معكوس 5/1 درصد بر روي آبپايه بطور متوسط 46 درصد و در حالت پرش بر روي بستر زبر بطور متوسط 49 درصد كاهش مي يابد. همچنين عمق ثانويه پرش هيدروليكي در شيب معكوس 5/1% بر روي آبپايه حداكثر 4/24 درصد و بر روي بستر زبر حداكثر 44 درصد نسبت به پرش كلاسيك كاهش يافت. بنابراين در مواقعي كه تثبيت پرش با كاهش طول آن مدنظر باشد، بكارگيري يك آبپايه پيوسته روي شيب معكوس داراي نتيجه مطلوب و مقرون به صرفه خواهد بود.

Hydraulic jump plays a significant role in dissipation of kinetic energy downstream of hydraulic structures in a stilling basin. In the present research, hydraulic jump characteristics on roughened bed with half cylindrical shape bars and rectangular bed sill on two adverse slopes of 1 and 1.5 % and horizontal bed were investigated. In total 338 experiments were performed for Froude numbers ranging from 4.6 to 7.4. The results indicated that the length of the hydraulic jump on the adverse slope of 1.5% decreased 46% with sill and 49% on rough bed. Also maximum reduction of sequent depth on the adverse slope of 1.5 % with sill and on rough bed was 24.4% and 44%, respectively, compared with the classic jump. Furthermore, application of a continuous sill on adverse slope to stabilize hydraulic jump with decreasing its length will be economical.