تعیین ضریب آبگذری سرریز نوک اردکی با بکارگیری دریچه جانبی در شبکه‌های آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،ۀ گرگان، ایران

چکیده

 به دلیل کاربرد سرریزهای نوک اردکی در شبکه­های آبیاری مطالعه روی آن­ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با انجام مطالعات آزمایشگاهی، الگوی جریان و ضریب آبگذری سرریز نوک اردکی برای حالتی که دریچه علاوه بر دماغه سرریز در بال­های جانبی آن هم تعبیه شده است، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق از نرم­افزار Flow-3D جهت تحلیل هیدرودینامیکی و شبیه­سازی الگوی جریان استفاده شده است. جهت کالیبراسیون نرم­افزار نیز از داده­های سرعت اندازه­گیری شده در مقاطع مختلف استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که وجود دریچه جانبی باعث شده نسبت آبگذری جریان نسبت به مدل بدون دریچه جانبی به طور میانگین تا 14 درصد افزایش یابد و با انحراف بخشی از جریان از طرفین سرریز می­تواند باعث انتقال رسوبات تجمع یافته در بالادست سرریز شود. همچنین نتایج نشان داد که افزایش طول دریچه­های واقع در بال­های جانبی نسبت به افزایش میزان بازشدگی آن­ها، تاثیر کم­تری بر تغییر ضریب آبگذری دارد. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان داد که نرم­افزار Flow-3D  به خوبی قادر است، پروفیل سطح آب و الگوی جریان را برای مدل ترکیبی سرریز- دریچه نوک اردکی شبیه­سازی نماید. حداکثر خطای نسبی در محاسبه پروفیل سطح آب و سرعت طولی در شرایط هیدرولیکی مختلف (بازه­ی دبی 10 تا 30 لیتر بر ثانیه) به ترتیب 09/2 و 33/1 درصد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

تعیین ضریب آبگذری سرریز نوک اردکی با بکارگیری دریچه جانبی در شبکه‌های آبیاری

نویسندگان [English]

  • mahla tajari 1
  • amir ahmad dehghani 2
  • Mehdi Meftah Halaghi 3
1 M.Sc. Student, Department of Water Structure, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Associate Proffesor Department of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 Soil & Water Dep. university of Grgan natural resources & Agricultural science, gorgan,Iran;
چکیده [English]

Due to extensively used of duckbill weirs in irrigation networks the study of these structures is very important. In this study flow pattern and discharge coefficient of duckbill weir have been studied when the gates are installed in both front and side wall of the weir. The Flow-3D software has been also used for simulation of flow pattern. The velocity measurement have been used for calibrating the model. The results show that the flow capacity of weir can be increased by 14% when the gates are used in side wall of the weir. The results also showed that by diverting some part of flow from side gates, the sediment can transfer to downstream. The results showed that variation of discharge coefficient of weir is more affected by gate opening rather than the gate length. Comparison of numerical and laboratory data shows that the Flow-3D software can simulate water surface profile and flow pattern with high accuracy.  The maximum relatived error for simulation of water surface profile and longitudinal velocity is 2.09 and 1.33 respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • experimental study
  • Flow Pattern
  • Flow-3D numerical model
  • water surface profile

امامی،س.، ارونقی،ه.، پارسا،ج. 1393. بررسی عددی جریان در سرریزهای منقاری با پلان مثلثی و منحنی شکل با استفاده از نرم­افزار Fluent. دو فصل­نامه تخصصی علوم و مهندسی آب. 4.9: 76-63.

ساکت،م. 1394. تعیین ضریب دبی سرریز­های نوک اردکی لبه تیز مرکب. پایان­نامه کارشناسی ارشد سازه­های آبی، دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی گرگان.

سوری،ا.، مسعودیان،م.، کردی،ا.، راتچر،ک. 1393. بررسی آزمایشگاهی تغییرات ضریب دبی و افت انرژی در سرریز- دریچه استوانهای با حرکت قائم. نشریه مهندسی عمران و محیط زیست. 44. 4: 65-78

شفاعت­طلب،ح.، اسمعیلی­ورکی،م.، اشرف­زاده،ا. 1395. مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تراز پایاب بر ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگره­ای با پلان ذوزنقه­ای. تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی. 17. 67: 80-63.

نیک­پیک،پ.، کاشفی­پور،م. 1395. تاثیر شرایط هیدرولیکی و هندسه سرریز در مدل­سازی ریاضی ضریب دبی سرریزهای نوک اردکی و مایل. فصل­نامه علوم و مهندسی آبیاری. 39. 1: 10-1.

Flow-3D Help, Ver9.3, Flow science Inc.

Ghare, A.D., Wadhai, P.J., Mistry, N.J., Porey, P.D. 2008. Hydraulic and Environmental Aspects of Long Crested Weirs, Global Journal of Environmental Research. 2.3: 122-125.

Wiliams, M. Mohan Reddy, j. 1993. Calibration of long crested weir discharge coefficient, Technical Report Submitted to Wyoming Water Resources Center University of Wyoming Laramie: 41-47.