مطالعات عددی و تحلیلی بر روی سرریز لبه تیز مستطیلی به عنوان مقطع کنترل سطح آب در شبکه های آبیاری

در مسیر کانال ها در شبکه های آبیاری برای آبگیرها لازم می شود که یک سیستم کنترل سطح آب در نظر بگیرند. این سیستم کنترل سطح آب معمولا در جایی در نظر گرفته می شوند که لازم است شیب شکن قرار داده شود. در این مطالعه ابتدا به تجزیه و تحلیل شیب شکن های قایم با مقاطع مستطیلی و همراه با سرریز لبه تیز مستطیلی با ارتفاع صفر به عنوان سیستم کنترل سطح آب برای آبگیرها و سایر سازه های هیدرولیکی در بالادست شیب شکن پرداخته شد. در اینجا براساس معادله پیوستگی، یک روش جدید برای محاسبه طول تاج مقطع کنترل مستطیلی به نام روش تک نقطه ای ( One Point Method ) پیشنهاد شد. در مرحله دوم با استفاده از روش جدید ذکر شده و با به کارگیری روش های دیگران براساس معادله پیوستگی جهت محاسبه طول تاج مقطع کنترل مستطیلی ارایه شده بود و با استفاده از نرم افزار MATLAB ، ضریب دبی جریان (Cd)، برای دبی های 0/1 تا 1/4 مترمکعب بر ثانیه برای کانل بالادست با مقطع مستطیلی که به صورت معمول در این وضعیت لازم می شود، مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله سوم، با استفاده از نرم افزار Flow3D(v.10.0) برای پنج دبی مختلف مربوط به کانال مستطیلی از جنس بتن از دبی های یاد شده، عمق جریان روی سرریز در شرایط جریان زیربحرانی براساس روش های پیشنهادی، برآورد شد و این نتایج با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاصله نشان می دهند، که در رابطه با شیب شکن مستطیلی همراه با سرریز مستطیلی رابطه جدید پیشنهاد شده و دو روش از روش های دیگر محققان جواب های ایده آلی در بر داشتند. در انتها با توجه به نمودار های توزیع فشار غیر هیدرواستاتیکی در لبه آبشار سرریز مورد نظر استخراج شده از نرم افزار، از آنجایی که در بعضی حالات یاد شده درست در لبه آبشار فشار منفی می شد پیشنهادی جهت حذف این فشار ارایه شد.

کلیدواژه ها:

شیب شکن ، سیستم کنترل سطح آب برای آبگیرها ، سرریز لبه تیز مستطیلی ، کانال مستطیلی ، اندازه گیری دبی جریان