تحليل نيمرخ سطح آب در سرريز جانبي لبه‌پهن ذوزنقه‌اي با استفاده از تبديل موجكي هار

Analysis of water surface profile over trapezoid broad-crested side weir by using Haar wavelet transform

سرريزهاي جانبي سازه‌هايي هستند كه در كنار يك آبراهه يا كانال نصب مي‌شوند و زماني كه ارتفاع جريان از تاج آن‌ها بالاتر رود جريان اضافي از روي آن‌ها عبور كرده و وارد كانال فرعي مي‌شود. در اين مطالعه حل معادله ديفرانسيل نيمرخ سطح آب در سرريز جانبي به روش موجك هار ارايه شده است. همچنين با استفاده از مدل آزمايشگاهي نيمرخ‌هاي سطح آب بالاي سرريز جانبي ذوزنقه‌اي شكل براي عرض، شيب جانبي و ارتفاع سرريز مختلف اندازه‌گيري و با نيمرخ محاسبه شده با استفاده از حل عددي معادلات سرريز جانبي به روش موجك هار مقايسه شد. كمترين ميزان درصد خطاي محاسبه y1 (خطاي بيشينه) در سرريز با شيب جانبي 5/1، عرض 8 سانتي‌متر و ارتفاع 10 سانتي‌متر، 5/1 درصد مشاهده شد. دقت پيش‌بيني نيمرخ سطح آب با استفاده از روش موجك هار با افزايش ارتفاع و شيب جانبي سرريز افزايش مي‌يابد. همچنين روش موجك هار با روش رانج كوتاي مرتبه چهار مقايسه شد. ضريب همبستگي روش موجك هار با داده‌هاي آزمايشگاهي بيشتر از 979/0 محاسبه شد كه بالاتر بودن ضريب همبستگي اين روش نسبت به روش رانج كوتا نشان دهنده آن است كه عمق‌هاي محاسبه شده از روش موجك هار در سرريز ذوزنقه‌اي با نتايج آزمايشگاهي هماهنگي بهتري نسبت به روش رانج كوتا دارد.

Side weirs are structures that are installed along a channel and when the height of water is exceeding the crest, extra flow inters to the subsidiary channel. In this research, a solution for differential equation of water surface profile over trapezoidal broad-crested side weir in rectangular channels based on the Haar wavelet transform method is reported. Also, the water surface profiles for different width, height and side slope of the weir were measured and compared to those calculated by using the Haar wavelet method. The Lowest error percentage in calculating y1 (maximum error) was observed in the side slop of side weir of 1.5, width of 8 and height of 10 cm. When height and side slope of the side weir were increased, the accuracy of water surface profile estimations using the Haar wavelet method was decreased. The Haar wavelet method is also compared with Runge-Kutta Method. The correlation coefficient of Haar wavelet method and experimental data was more than 0.979 which was greater than the calculated one for the Runge-Kutta method. This result indicates that the Haar wavelet method can estimate the water depths with higher accuracy than the Runge-Kutta method.