36 نتیجه برای سرریز
رضا منجزی، محمد حیدرنژاد، علیرضا مسجدی، محمدحسین پورمحمدی، امیرعباس کمان بدست،
جلد 23، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
سرریزهای غیرخطی از سازه‌های هیدرولیکی مهم برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال‌ها، رودخانه‌ها و مخازن سدها به‌شمار می‌روند. از انواع سرریزهای غیرخطی می‌توان به سرریزهای زیگزاگی و قوسی اشاره کرد. محور تاج این سرریزها به‌صورت غیرخطی بوده و در یک عرض معین، طول تاج بیشتری نسبت به سرریزهای متداول خطی دارند. به این ترتیب به‌ازای یک بار هیدرولیکی یکسان، توانایی عبور دبی بیشتری را دارند. در این پژوهش، ضریب دبی و دبی عبوری سرریزهای قوسی با سه شعاع قوس مختلف و در دو حالت خطی و زیگزاگی مثلثی به‌صورت آزمایشگاهی بررسی و ضریب دبی این سرریزها به‌عنوان تابعی از نسبت بار هیدرولیکی کل به ارتفاع تاج سرریز (hd/P) و زاویه انحنای قوس (θ) (یا شعاع قوس) ارائه و عملکرد هیدرولیکی آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که به‌ازای بار هیدرولیکی یکسان، افزایش θ (کاهش شعاع قوس) منجر به کاهش ضریب دبی می‌شود زیرا اولاً برآمدگی موضعی سطح آب افزایش یافته و ثانیاً جریان برای طی مسیر کانال، مجبور به طی مسیری غیرمستقیم با انحنای بیشتر است که این دو موضوع می‌تواند اثر منفی بر ضریب آبگذری داشته باشد بدین‌صورت که در نسبت بار هیدرولیکی 2/0، ضریب جریان در سرریز با نسبت شعاع قوس 25/1 R/w = حدود 5/8 درصد از سرریز با نسبت شعاع قوس 75/0 R/w = بیشتر است.
جواد روزگار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
سرریزهای نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که به‌منظور عبور سیلاب از ارتفاع بالا به پایین استفاده می‌شوند. از این نوع سرریزها در مخزن سدهای واقع در دره‌های باریک و در مکان‌هایی که شیب دیواره‌های مخزن زیاد است، استفاده می‌شود. در سرریزهای نیلوفری وجود گرداب می‌تواند باعث کاهش دبی، ضریب دبی و عملکرد سرریز شود. سرریزهای زیگزاگی به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور دبی حداکثر محتمل با مشکل رو‌به‌رو هستند، مطرح می‌شوند. در این پژوهش با ساخت مدل فیزیکی سرریز نیلوفری- زیگزاگی در دو مقطع دایره‌ای و مربعی در آزمایشگاه هیدرولیک کاربردی گروه آبیاری مجتمع عالی آموزش صنعت آب و برق خوزستان، هیدرولیک جریان مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به‌صورت نمودار ارائه شد. تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایشگاهی برای سرریز دایره‌ای و مربعی نشان داد که با افزایش طول سرریز، ضریب تخلیه سرریز کاهش می‌یابد. در بهترین وضعیت برای هر دو سرریز دایره‌ای و مربعی به لحاظ طول قرارگیری تیغه‌ها، سرریز مربعی در شرایط چهار تیغه و طول سرریزی 01/1 متر در مقابل جریان‌های گردابی، کمترین تأثیر را در افزایش دبی و ضریب دبی در مقایسه با سرریز مربعی با هشت تیغه و طول سرریزی 1/01 متر، داراست. طبق نمودارهای دبی اشل بدون بعد، شرایط جریان در سرریز مربعی، در مقایسه با بهترین حالت تعداد گرداب‌شکن در سرریز دایره‌ای، مناسب‌تر است، همچنین میزان جریان ورودی و ارتفاع آب روی سرریز بیشتر از سرریز دایره‌ای است.
علیرضا رضائی آهوانویی، حجت کرمی، فرهاد موسوی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از نرمافزار FLOW3D، ابتدا عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی (قوسی) و سرریز کلیدپیانویی خطی در پلان، با طول سرریزی برابر، مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که در‌نتیجه غیرخطی کردن سرریز کلیدپیانویی، ضریب دبی تا 20 درصد افزایش پیدا می‌کند. بررسی کانتورهای سرعت برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که بیشینه سرعت در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی غیرخطی حدود 30 درصد نسبت به سرریز کلیدپیانویی خطی کمتر است. سپس، عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی در دو حالت تحدب قوس رو به داخل و رو به خارج کانال بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد در‌حالتی که تحدب قوس رو به داخل کانال قرار گیرد، ضریب دبی در محدوده مورد بررسی به‌طور متوسط به‌میزان هشت درصد نسبت به زمانی که تحدب قوس رو به خارج کانال قرار گیرد، افزایش پیدا می‌کند. بررسی کانتورهای فشار برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که به‌طور متوسط، فشار در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی با تحدب قوس رو به داخل کانال حدود پنج درصد نسبت به سرریز با تحدب قوس رو به خارج کانال بیشتر است. این افزایش فشار منجر به کاهش سرعت و پخش بهتر جریان روی کلیدهای سرریز می‌شود.
عباس ساکی، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار،
جلد 23، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
رودخانه کرخه پس از سد انحرافی حمیدیه در حوالی شهر حمیدیه به دو شاخه هوفل و نیسان تقسیم می‌شود، به این نحو که در دبی‌های پایین به‌علت شیب زیاد رودخانه نیسان، سهم رودخانه نیسان بیشتر از رودخانه هوفل است. هدف از انجام این پژوهش تعیین یک سازه هیدرولیکی مناسب برای تقسیم‌بندی جریان آب در انشعاب هوفل است. به‌منظور بررسی آزمایشگاهی این پژوهش، از یک فلوم با قوس 90 درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با سرریزهای با عرض و ارتفاع متفاوت به‌انجام آزمایشات مختلف پرداخته شد. در نتیجه به شبیه‌سازی این مدل با نرمافزار CCHE2D پرداخته شد و نتایج با مدل فیزیکی نیز مقایسه شد. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع سرریز به دلیل افزایش ارتفاع سطح آب، باعث افزایش درصد دبی انحرافی به شاخه هوفل شده است. در نتیجه با افزایش عرض سرریز به‌دلیل کم شدن ارتفاع سطح آب، درصد دبی انحرافی به شاخه هوفل کاهش پیدا کرده است. در شاخه هوفل با نصب سرریز مستطیلی با ابعاد مختلف به‌طور متوسط حداقل 34/3 و حداکثر 5/61 درصد افزایش دبی را شاهد هستیم. البته در حالت طبیعی و بدون نصب سرریز ما شاهد افزایش دبی بیشتری نسبت به حالت با سرریز داریم که این پدیده را می‌توان به‌دلیل کنترل شدن جریان توسط سرریز اعلام کرد. به‌طور متوسط در حالت با سرریز 2/8 درصد و بدون سرریز 7/7 درصد افزایش درصد دبی انحرافی داشته است. با افزایش عدد فرود از 0/21 تا 0/38 به‌طور متوسط باعث کاهش درصد دبی انحرافی به‌اندازه 19/3 درصد شده است. در نتیجه نتایج شبیه‌سازی با نرمافزار CCHE2D بسیار مشابه و نزدیک به نتایج آزمایشات مدل فیزیکی است.
سیدعلی بنی شعیب، امین بردبار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
ترکیب سرریز زیگزاگی با سرریز پلکانی یک ترکیب خوبی از سرریزها برای تخلیه سیلاب از مخازن سدها است. زیرا از یک‌طرف، سرریز زیگزاگی ظرفیت تخلیه سیلاب را افزایش می‌دهد و از طرف دیگر، سرریز پلکانی باعث افزایش افت انرژی در پایین‌دست سرریز می‌شود. در ادامه به ترکیب این دو سازه و تغییر ابعاد آنها برای بیشتر کردن استهلاک انرژی آب پرداخته شده است. به‌منظور بررسی آزمایشگاهی این پژوهش، از یک فلوم با قوس 90 درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با انتخاب مدل‌های زیگزاگی روی پله در سه شکل زیگزاگ، دو طول و سه عرض متفاوت زیگزاگ و پنج دبی، در مجموع 90 آزمایش انجام شد. پس از تحلیل نتایج مشخص شد که در ترکیب سرریز پلکانی با سرریز زیگزاگی از نظر شکل پله به‌ترتیب اشکال مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه‌ای، شاهد کاهش افت انرژی هستیم. سرریزهای زیگزاگی دو سیکله دارای افت انرژی بیشتری نسبت به تک‌سیکله‌ها هستند که به‌دلیل افزایش طول خزش و استهلاک است. با افزایش yc/h)) 02/0 تا 032/0 شاهد افزایش افت انرژی هستیم ولی با افزایش (yc/h) از 032/0 به 057/0 روند عوض شده و شاهد کاهش افت انرژی هستیم که این پدیده به‌دلیل استغراق پله‌ها، کاهش زبری پله‌ها و افزایش شدت ورود هوا است که در استهلاک انرژی تأثیر می‌گذارد.
رامین غریبوند، محمد حیدرنژاد، حیدرعلی کشکولی، هوشنگ حسونی زاده، امیرعباس کمان بدست،
جلد 24، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در تحقیق حاضر، به‌منظور بررسی هیدرولیک جریان و مقایسه دبی عبوری، شبیه‌سازی سه‌بعدی میدان جریان روی سرریزهای زیگزاگی‌ذوزنقه‌ای (دو سیکل) و کلیدپیانویی (دو سیکل) به‌کمک نرمافزار Flow3D به انجام رسید و تأثیر هرکدام از مدل‌ها بر میدان جریان روی سرریزها و ضریب دبی مورد بررسی و نتایج حاصل با اطلاعات آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین مدل‌های گفته شده تحت شرایط آزمایشگاهی در یک فلوم مستطیلی به طول 12/5 متر، عرض 0/3 متر و ارتفاع 0/4 متر و در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که داده‌های مدل عددی هماهنگی مناسبی با داده‌های مدل آزمایشگاهی داشتند. طبق نتایج، سرریزهای کلیدپیانویی از ضریب دبی بیشتری نسبت به سرریزهای زیگزاگی برخوردار بودند. مشاهده شد در سرریز کلیدپیانویی، با افزایش 50 درصدی در ارتفاع سرریز (p) از 5 سانتی‌متر به 5/7 سانتی‌متر ضریب دبی حدود 26 درصد افزایش می‌یابد. همچنین در سرریزهای زیگزاگی نیز با افزایش 50 درصدی در ارتفاع سرریز از 5 سانتی‌متر به 5/7 سانتی‌متر ضریب دبی حدود 24 درصد افزایش می‌یابد.
امیر علیزاده، بهروز یعقوبی، سعید شعبانلو،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
در این مطالعه، ضریب دبی سرریزهای لبه تیز واقع بر کانال‌های دایره‌ای با استفاده از مدل‌های انفیس و انفیس-کرم شب‌تاب شبیه‌سازی شد. همچنین برای بررسی افزایش قابلیت مدل‌های عددی از شبیه‌سازی‌های مونت‌کارلو استفاده شد. این درحالی است که روش اعتبارسنجی ضربدری برای صحت‌سنجی مدل‌های عددی به‌کار گرفته شد. با توجه به پارامترهای ورودی، چهار مدل انفیس و انفیس-کرم شب‌تاب معرفی شد. تجزیه‌و‌تحلیل نتایج عددی نشان می‌دهد که مدل برتر ضریب دبی را به‌عنوان تابعی از عدد فرود (Fr) و نسبت عمق جریان روی تاج سرریز به ارتفاع تاج سرریز (h/P) شبیه‌سازی کرد. مقادیر MARE، RMSE و R برای مدل برتر به‌ترتیب برابر 0/001، 0/002 و 0/999 محاسبه شد. این درحالی است که حداکثر مقدار MARE برای این مطالعه کمتر از 2 درصد بود.
امیررضا بهره بر، محمد حیدرنژاد، علیرضا مسجدی، امین بردبار،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
ترکیب سرریزهای کنگره‌ای با روزنه می‌تواند راه حلی مفید برای عبور مواد شناور از روی سرریز و انتقال مواد رسوبی از روزنه باشد. همچنین ایجاد شکاف در بال سرریز موجب عبور دبی بیشتری می‌شود. در این تحقیق با چهار دبی ( 5، 10، 15 و 20 لیتر بر ثانیه) و عرض و ارتفاع کانال 30 و 40 سانتی‌متر، مدل‌های سرریزهای کنگره‌ای ذوزنقه‌ای- روزنه، مربعی- روزنه و مثلثی- روزنه به‌صورت آزمایشگاهی و با نرمافزار Flow3D با مدل آشفتگی K-ε از نوع RNG مطالعه شد و نتایج با همدیگر مقایسه شد از بین تمامی مدل‌های گفته شده، سرریز کنگره‌ای مثلثی- روزنه‌دار بیشترین ضریب دبی را به‌خود اختصاص داد و با افزایش نسبت Ht/P (Ht: هد آب روی تاج سرریز، P: ارتفاع سرریز ) برای تمامی مدل‌ها ضریب دبی افزایش یافت. با توجه به کارآیی این نوع از سرریزها بیشترین ضریب دبی در نسبت‌های Ht/P پایین، به‌دست آمد. در نسبت‌های پایین با توجه به اینکه جریان به حالت آزاد است ضریب دبی سرریز روند صعودی داشته و با افزایش این نسبت سرریز حالت نیمه مستغرق پیدا می‌کند. همچنین برای طراحی سرریز، بهترین نسبت Ht/P در محدوده بین 0/13 تا 0/41 است که حداکثر ضریب دبی معادل 1/2Cd= در این محدوده قرار می‌گیرد.
سید جواد مشکواتی تروجنی، امیر احمد دهقانی، علیرضا عمادی، محسن مسعودیان،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
یکی از مشکلاتی که شبکه¬های آبیاری با آن مواجه هستند، تغییر میزان دبی عبوری از سازه آبگیر به‌واسطه نوسانات شدید سطح آب در مجرای اصلی است. یکی از راه¬های مؤثر کاهش این نوسانات، افزایش طول تاج سرریز در عرض مشخصی از کانال است که با استفاده از سرریزهای کنگره¬ای می¬توان به این هدف دست یافت. سرریز کنگره‌ای همان سرریز خطی است که در پلان به‌صورت شکسته دیده می‌شود. در این پژوهش، از یک سرریز کنگره¬ای با طول 3/72 متر، سه ارتفاع 15، 17 و 20 سانتی‌متر، سه شکل مختلف دندانه (مستطیل، مثلث و ذوزنقه) و یک سرریز خطی با همان سه ارتفاع استفاده شده است. همچنین ضریب ¬دبی این سرریز به‌صورت آزمایشگاهی در یک کانال به‌طول 15 و عرض 1 متر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده است که در یک طول و ارتفاع ثابت، با افزایش نسبت هد آب بالادست به ارتفاع سرریز (Ht/P )، ضریب¬دبی کاهش یافته است. همچنین برای یک طول مشخص از سرریز و در یک Ht/P ثابت، با افزایش ارتفاع سرریز، ضریب ¬دبی کاهش یافته است. سرریز خطی و سرریز کنگره¬ای بدون دندانه نسبت به سرریز کنگره¬ای دندانه¬دار به‌ترتیب 3/3 و 1/2 برابر عمق آب بیشتری در بالادست ایجاد می¬کنند.
حسین الهی فر، امید طیاری، نجمه یزدانپناه، مهدی مومنی رق ابادی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
سرریزهای زیگزاگی با افزایش طول تاج در یک محدوده عرضی مشخص، موجب افزایش ظرفیت آبگذری سرریز می‌شوند. پژوهش حاضر روی یک فلوم آزمایشگاهی به طول 8 متر، عرض 0/6 متر و ارتفاع 0/6 متر انجام شد. بررسی آزمایشگاهی ضریب آبگذری با استفاده از سرریزهای زیگزاگی مستطیلی متقارن و نامتقارن (دوسیکل) انجام گرفت. آنالیز ابعادی به روش باکینگهام نشان داد که ضریب آبگذری (Cd) تابع پارامترهایی مانند نسبت هد هیدرولیکی کل (Ht/P)، نسبت عرض سیکل چپ به راست (WL/WR)، نسبت طول تاج جانبی سرریز (B/Wavg) و فاکتور شکل سرریز (Se) است. نتایج نشان داد که افزایش هد هیدرولیکی باعث کاهش ضریب آبگذری در سرریزهای زیگزاگی متقارن و نامتقارن و نیز سرریز خطی می‌شود. سرریزهای زیگزاگی نامتقارن با (2/05=WL/WR) در مقایسه با سرریز زیگزاگی متقارن با (1=WL/WR)، عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تری داشت. از نظر کمّی می‌توان بیان داشت ضریب آبگذری سرریز زیگزاگی با (3/1=B/Wavg) در مقایسه با (2/93=B/Wavg) و(2/76=B/Wavg) به‌ترتیب در حدود 21 درصد و 94 درصد بیشتر است. ضریب آبگذری سرریزهای زیگزاگی با (2/05=WL/WR) در مقایسه با (1=WL/WR) حدود 10 تا 27 درصد بیشتر است. ضریب آبگذری سرریز خطی نیز در حدود 60 تا 250 درصد در مقایسه با سرریزهای زیگزاگی بیشتر است.
امیر حسین عظیمی، سعید شعبانلو، فریبرز یوسفوند، احمد رجبی، بهروز یعقوبی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
در این مطالعه، عمق حفره آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی با شکل¬های مختلف J، I، U و W توسط یک روش نوین هوش مصنوعی تحت عنوان ماشین آموزش نیرومند خارج از محدوده (ORELM) شبیه¬سازی شد. داده¬های مشاهداتی به دو دسته آموزش (70 درصد) و تست (30 درصد) تقسیم شدند. سپس تابع فعال¬سازی بهینه برای شبیه¬سازی عمق آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی انتخاب شد. در ادامه، با استفاده از پارامترهای ورودی که شامل نسبت طول سازه به عرض کانال (b/B)، عدد فرود تراکمی (Fd)، نسبت اختلاف عمق جریان بالادست و پائین¬دست سازه به ارتفاع سازه (Δy/hst) و فاکتور شکل سازه (φ)، یازده مدل مختلف ORELM برای تخمین عمق آبشستگی توسعه داده شدند. با انجام یک تحلیل حساسیت، مدل برتر و مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. مدل برتر مقادیر آبشستگی¬ها را توسط پارامترهای بدون بعد b/B, Fd, Δy/hst شبیه¬سازی کرد. برای این مدل، مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد (VAF)و ضریب نش (NSC) برای مدل برتر در شرایط تست به¬ترتیب مساوی با 0/956، 91/378 و 0/908 بدست آمدند. همچنین، پارامترهای بدون بعد b/B, Δy/hst به¬عنوان مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. همچنین، نتایج مدل برتر با مدل ماشین آموزش نیرومند نیز مقایسه شدند که مدل ORELM دقت بیشتری داشت. علاوه بر این، تحلیل عدم قطعیت نشان داد که مدل ORELM مقادیر آبشستگی¬ها را بیشتر از واقعیت تخمین زد. در ادامه، برای مدل برتر، یک تحلیل حساسیت مشتق نسبی (PDSA) اجرا گردید.
مهسا صبوری، علیرضا عمادی، رامین فضل اولی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
سرریزهای لبه تیز مرکب اغلب به‌منظور اندازه‌گیری دامنه وسیعی از جریان با دقت مناسب در کانال‌های روباز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش آزمایش‌هایی به‌منظور بررسی هیدرولیک جریان عبوری از سازه سرریز مرکب مستطیلی- قوس دایره‌ای با تغییرات پارامترهای هیدرولیکی و هندسی در شرایط جریان آزاد و مستغرق انجام شد. مشخصات سرریزهای مورد استفاده شامل عرض دهانه مستطیلی 39 سانتی‌متر، شعاع قوس دایره 5، 7/5 و 15/5 سانتی‌متر و ارتفاع سرریز 10 و 15 سانتی‌متر هستند. نتایج نشان داد افزایش شعاع قسمت قوس دایره‌ای و ارتفاع سرریز، موجب افزایش 28/4 درصدی عمق آب بالادست می‌شود. در یک h/p ثابت، با افزایش شعاع قسمت قوس¬دایره‌ای، میزان ضریب دبی افزایش می‌یابد. همچنین ضریب دبی در حالت مستغرق، کمتر (تا حدود 40 درصد) از حالت جریان آزاد است که علت آن مقاومت عمق پایاب ایجاد شده در برابر عبور جریان است که با افزایش مقدار عمق پایاب، مقاومت در برابر جریان افزایش یافته و به‌عبارت دیگر مقدار ضریب دبی کمتر می‌شود.
دکتر مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، جعفر چابکپور، برهان قربانی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
در دهۀ اخیر استفاده از سازه‌های گابیونی در مهندسی هیدرولیک برای پایداری سازه به جهت دارا بودن چگالی و وزن زیاد، زبری برای افت انرژی و تخلخل برای زهکشی رواج زیادی یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد سازه‌های تورسنگی در شرایط ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق در استهلاک انرژی نسبی پایین‌دست سرریز اوجی پرداخته است. پارامترهای مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت از: عدد فرود، ارتفاع آب‌پایه، ضخامت آب‌پایه و قطر سنگدانه‌ها است. آزمایش‌ها با سه دانه‌بندی سنگدانه با قطر متوسط 1/5، 2/2 و 3 سانتی‌متر با سه ارتفاع آب‌پایه 10 و 20 سانتی‌متر و Max و ضخامت‌های 10، 20 و 30 سانتی‌متر و دبی‌های 20 تا 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌های مورد آزمایش با کاهش قطر سنگدانه‌های آب‌پایه، میزان استهلاک انرژی نسبی افزایش می‌یابد، به نحوی که در آب‌پایه با سنگدانه به قطر 1/5 سانتی‌متر، مقدار استهلاک انرژی به‌میزان 3/6 درصد نسبت به سنگدانه به قطر متوسط 3 سانتی‌متر افزایش پیدا کرده است. افزایش ارتفاع آب‌پایه توری سنگی تا میزانی که جریان کاملاً درون‌گذر شود، می‌تواند تا مقدار 33 درصد نسبت به آب‌پایه با ارتفاع 10 سانتی‌متر، استهلاک انرژی نسبی بیشتری داشته باشد. همچنین با افزایش قطر آب‌پایه از 10 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر میزان استهلاک انرژی نسبی تا 15 درصد افزایش می‌یابد.
مهری صادقی، سید تقی امید نائینی، فواد کیلانه‌ئی، مجید گلوئی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
یکی از اجزا مهم در هیدرولیک سدها، سرریزها هستند. مبنای طراحی سرریزهای اوجی، پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز است. چنانچه پروفیل سرریز اوجی در حالت دبی حداکثر از پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز تبعیت نماید، فشار وارده به کف سرریز برابر با صفر می‌شود. بنابراین، در این مقاله به طراحی سرریز اوجی براساس پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز مستطیلی حاصل از شبیه¬سازی عددی در حالت دو بعدی قائم و سه‌بعدی و مقایسه آن با پروفیل استاندارد سرریز اوجی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که پروفیل استاندارد سرریز اوجی و پروفیل زیرین به دست آمده از حالت دو بعدی کاملاً بر یکدیگر منطبق شدند ولی در مقایسه با پروفیل سه‌بعدی تفاوت‌هایی مشاهده شد، که این مهم به عدم در نظر گرفتن دیوار هدایت¬ها در داخل مخزن سد مرتبط بود. با توجه به تحلیل¬ها، درصورتی که جریان ورودی به سرریز به صورت موازی با محور آن باشد پروفیل زیرین سرریز لبه‌تیز در تطابق کامل با پروفیل استاندارد خواهد بود. از آنجا که هندسه دیوار هدایت سرریزها معمولاً بوسیله ساخت مدل فیزیکی در آزمایشگاه بوده و این عمل نیز اغلب بصورت سعی و خطا و با هزینه زیاد انجام می‌شود، در این مقاله بر اساس مطالعه موردی سرریز سد کارون 3، سعی شده است با استفاده از مدل‌سازی عددی نزدیکترین هندسه به هندسه دیوار هدایت سرریز که کمترین اختلاف را در سرعت-های عرضی ایجاد نماید، به دست آید. این روش باعث خواهد شد تا روند طراحی و مدل‌سازی فیزیکی سرریز نیز از نظر زمانی و اقتصادی بهینه¬تر و سریعتر انجام شود.
حسین نوری حسن آبادی، محمدرضا کاویانپور، امیر خسروجردی، حسین بابازاده،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
استفاده از زبری پیوسته در بستر تنداب در شرایط برابر با روش‌های متداول استهلاک انرژی مانند حوضچه‌های آرامش، سرریزهای پلکانی، پرش اسکی و استقرار موانع در بستر تنداب می‌تواند روشی کارآمد برای افزایش استهلاک انرژی جریان در این سازه‌ها باشد. در این پژوهش تأثیر زبری بستر تنداب بر میزان استهلاک انرژی جنبشی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، رابطه عمومی بدون بعد توسعه داده شده و پس از واسنجی حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، میزان استهلاک انرژی سازه در سه شیب 15، 22/5 و 30 درجه، با شش زبری 0/005، 0/0072، 0/0111، 0/016 و 0/022 متر و بدون زبری (شاهد) و سه دبی 0/07، 0/09 و 0/11 متر مکعب بر ثانیه، بررسی شد. بر اساس نتایج حاضر با ایجاد زبری ممتد در بستر تنداب، استهلاک انرژی افزایش می‌یابد. همچنین، با افزایش شیب تنداب، نسبت استهلاک انرژی در طول سرریز زبر به سرریز صاف افزایش می¬یابد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار استهلاک انرژی نسبی در حضور زبری، مربوط به شیب 22/5 درجه و برای زبری 22/2 میلی‌متر (85%) بوده و کمترین استهلاک انرژی نسبی نیز در حالت شاهد (25%) مشاهده شد. بنابراین، استفاده از بستر تنداب طبیعی بدون پوشش بتنی، از جنبه محیط‌زیست و قابلیت استهلاک انرژی، قابل توصیه است.
مهدی ماجدی اصل، توحید امیدپور علویان، مهدی کوهدرق، وحید شمسی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
سرریزهای غیرخطی ضمن دارا بودن مزیت‌های اقتصادی، قابلیت عبوردهی بیشتری را نسبت به سرریزهای خطی دارند. این سرریزها با افزایش طول تاج در یک عرض مشخص، در مقایسه با سرریزهای خطی راندمان دبی بیشتر با ارتفاع آزاد کمتر را در بالادست دارند. الگوریتم‌های هوشمند به‌دلیل توانایی زیاد در کشف رابطه‌های دقیق پیچیدۀ مخفی بین پارامترهای مستقل مؤثر و پارامتر وابسته و همچنین صرفه‌جویی مالی و زمانی، جایگاه بسیار ارزشمندی بین پژوهشگران پیدا کرده‌اند. در این پژوهش عملکرد الگوریتم‌های ماشین‌بردار پشتیبان (SVM) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) در پیش‌بینی ضریب دبی سرریزهای غیرخطی قوسی به کمک 243 سری دادۀ آزمایشگاهی برای سناریو اول و 247 سری داده آزمایشگاهی برای سناریو دوم بررسی شده است. پارامترهای هندسی و هیدرولیکی استفاده شده شامل بار آبی (HT/p)، ارتفاع سرریز (P)، نسبت بار آبی کل ، زاویه سیکل قوسی (Ɵ)، زاویه دیواره سیکل(α) و ضریب دبی (Cd) است. نتایج هوش مصنوعی نشان داد که ترکیب پارامترهای (H_T/p ،α ،Ɵ و Cd) به‌ترتیب در الگوریتم‌های GEP و SVM در مرحلۀ آموزش مربوط به سناریو اول (سرریز کنگره¬ای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 6 درجه) به‌ترتیب برابر است با (0/9811=R2)، (RMSE=0/02120)، (DC=0/9807)، (R2=0/9896)، (RMSE=0/0189)، (DC=0/9871). (در سناریو دوم (سرریز کنگره‌ای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 12 درجه) به‌ترتیب برابراست با (0/9770=R2)،(RMSE=0/0193)، (DC=0/9768) و (9908/0=R2)، (RMSE=0/0128)، (DC=0/9905) که در مقایسه با دیگر ترکیب‌ها منجر به بهینه‌ترین خروجی شده است که نشان‌دهنده دقت بسیار مطلوب هر دو الگوریتم در پیش‌بینی ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامتر مؤثر در تعیین ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی در GEP و هم در SVM پارامتر نسبت بار آبی کل (HT/p) است. مقایسه نتایج این پژوهش با سایر پژوهشگران نشان می‌دهد که شاخصه‌های ارزیابی برای الگوریتم‌های GEP و SVM پژوهش حاضر نسبت به سایر پژوهشگران برآورد بهتری دارند.
محسن درفشان، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
سرریزهای کلید پیانویی سرریزهایی هستند که ظرفیت تخلیه دبی بالایی دارند. طراحی مناسب این سرریزها، مستلزم دقت کافی در پیش‌بینی نوع سرریزها است. در این پژوهش به‌منظور بررسی اثر طول و عرض نسبی تاج سرریز کلید پیانویی دو سیکل بر ضریب دبی، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی مستطیل شکل از جنس پلاکسی‌گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با استفاده از سرریز کلید پیانویی مستطیلی با طول نسبی تاج 0/8، 1 و 1/2 و عرض نسبی تاج 0/2، 0/3 و 0/4 در 10 شدت جریان در کانال، ضریب شدت جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد با افزایش بار هیدرولیکی، ضریب شدت جریان ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. همچنین افزایش طول نسبی تاج به میزان 50 درصد باعث افزایش 43 درصد ضریب شدت جریان در سرریز می‌شود. افزایش عرض نسبی تاج سرریز به میزان 50 درصد باعث افزایش 25 درصد ضریب شدت جریان در سرریزها می‌شود. همچنین رابطه‌ای برای تعیین بیشینه عمق آبشستگی نسبی ارایه شد که ضریب همبستگی نتایج حاصل از این معادله با نتایج آزمایشگاهی حدود 0/90 است.
سمیه بارانی، مهدی زینی وند، مهدی قمشی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی تأثیر تغییر دو پارامتر تعداد روزنه و ابعاد روزنه، در سازه ترکیبی سرریز لبه تیز مستطیلی همراه روزنه چندگانه، بر میزان دبی عبوری پرداخته شد. برای رسیدن به اهداف این پژوهش، آزمایش‌های لازم در دبی‌های مختلف، تعداد و ابعاد مختلف روزنه انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد و ابعاد روزنه، در عمق جریان بالادست یکسان، میزان دبی عبوری افزایش می‌یابد. این روند افزایشی در تمامی تعداد و ابعاد آزمایش مورد بررسی دیده شد. در بررسی نتایج کمی دیده شد که دبی عبوری از سازه ترکیبی سرریز – روزنه به ازای افزایش هر روزنه، به‌طور میانگین 2/06 لیتر بر ثانیه و با افزایش ابعاد روزنه به ازای هر یک سانتی‌متر 2/82 لیتر بر ثانیه بر میزان دبی عبوری افزوده شد. همچنین با محاسبه درصد افزایش دبی عبوری دیده شد که با افزودن هر روزنه، به میزان 18/7 درصد و با افزایش ابعاد روزنه به‌اندازه یک سانتی‌متر، دبی عبوری به میزان 28/1 درصد افزایش می‌یابد.
مهدی ماجدی اصل، توحید امیدپور، مهدی کوهدرق،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
از مزایای سرریزهای کنگره‌ای می‌توان به بالا بودن ضریب آبدهی سرریز و پایین بودن نوسانات آب هنگام عبور جریان از روی تاج سرریز اشاره کرد. در این پژوهش ضریب دبی عبوری با تغییر هندسه سرریز از لحاظ تغییر شیب دیواره، زاویه سیکل قوسی و تغییر طول دماغه در بالادست و پایین‌دست هر سیکل از سرریز کنگره‌ای قوسی ذوزنقه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در مجموع 240 آزمایش بر روی 16 مدل فیزیکی مختلف در کانالی با عرض 120 سانتی‌متر و با تنگ شوندگی20 سانتی‌متر از هر دیواره انجام شده است. تمامی مدل‌ها با مدل شاهد (سرریز کنگره‌ای نرمال) (80A) مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد، سرریز 80B با زاویه سیکل قوسی20 درجه و بدون شیب دیواره عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزها دارد. همچنین سرریز با زاویه سیکل قوسی و شیب دیواره 20 درجه به‌صورت واگرا (D20B) در ناحیه Ht/P<0.31، عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزهای با زاویه سیکل قوسی 20 درجه داشته و پس از این ناحیه، سرریز با شیب دیواره 10 درجه به‌صورت واگرا عملکرد بهتری داشته‌است (D10B). در سرریزهای دارای چند سیکل در زاویه سیکل قوسی 20 درجه، سرریز کنگره‌ای دارای 5 سیکل (N5) تا نقطه Ht/P<0.36 عملکرد بهتری داشته است. همچنین در نقطه اوج به‌ترتیب اختلاف 13 و 17 درصدی نسبت به سرریز 4 سیکل و 3 سیکل دارد.
رضا سرقلی، امین بردبار، علی عصاره، محمد حیدرنژاد،
جلد 28، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
در گذشته روش‌های مختلفی برای کنترل آبشستگی پاشنه ساحل پیشنهاد شده است برای رودخانه‌های کم‌عمق (نظیر رودخانه‌های کوهستانی) از انواع سرریزها استفاده می‌شود؛ بنابراین در این پژوهش به بررسی توسعه آبشستگی در سازه‌های cross vane و w-weir برای حفاظت سواحل پرداخته شد. نتایج نشان داد، با نصب سازه w-weir در موقعیت 90 درجه نسبت به موقعیت 30 و 60 درجه به‌ترتیب شاهد 37/9 و 19/7 درصد کاهش آبشستگی هستیم. همچنین با نصب سازه cross vane در موقعیت 90 درجه نسبت به موقعیت 30 و 60 درجه به‌ترتیب شاهد 35/4 و 21/2 درصد کاهش آبشستگی هستیم. با افزایش عرض (L/B) (نسبت عرض سازه به عرض فلوم) سازه w-weir از 1/5 به 2، میزان آبشستگی 7/9 درصد کاهش داشته است. همچنین با افزایش عرض (L/B) سازه cross vane از 1/3 به 1/7، میزان آبشستگی 4/7 درصد کاهش داشته است. سازه w-weir به‌طور متوسط 7/3 درصد آبشستگی کمتری نسبت به سازه cross vane داشته است.
