علوم آب و خاک

سرریز نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که در مواقعی که امکان استفاده از سایر سرریزها فراهم نباشد از آن استفاده می‌شود. با شروع استغراق و ایجاد افت جریان و نیز شدت یافتن جریان‌های چرخشی و گرداب‌ها، کارایی سرریز به‌شدت افت کرده و با کاهش شدید ضریب دبی سرریز، ارتفاع آب مخزن افزایش می‌یابد که باعث افزایش احتمال آسیب دیدن سد بر اثر عدم توانایی سرریز در تخلیه جریان‌های بزرگ می‌شود. تیغه های گرداب شکن برای حل این مشکل استفاده می شوند. درصورتی‌که بتوان آستانه استغراق سرریز را افزایش داد، امکان عبور جریان‌های بزرگ‌تر، بدون مستغرق شدن سرریز و بروز پیامدهای منفی آن فراهم می‌شود. علاوه بر کاربرد تیغه‌های گرداب‌شکن در اصلاح جریان چرخشی و گردابی، ممکن است تیغه‌ها در افزایش آستانه استغراق نیز مؤثر باشند. به‌منظور بررسی امکان این موضوع تعداد ۱۱۰ آزمایش به‌وسیله مدل فیزیکی روی سرریزهایی با مقطع مربعی و دایره‌ای و باحالت‌های مختلف تعداد و زاویه گرداب‌شکن انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد تیغه‌ها آستانه استغراق افزایش می‌یابد و سرریزها ارتفاع و جریان ورودی بیشتری را بدون آن‌که مستغرق شوند از خود عبور می‌دهند. میزان این تأثیر در سرریز دایره‌ای بیشتر از مربعی بود، چون جریان‌های چرخشی و گردابی در سرریز دایره‌ای بیشتر است. همچنین حالت استفاده از تیغه‌های گرداب‌شکن با4 گرداب شکن و زاویه قرارگیری ۹۰ درجه بیشترین ضریب تخلیه جریان را دارند.