دبی عبوری سرریز جانبی در کانال های دایره ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز.

2 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، اهواز، ایران.

3 شرکت اب منطقه ای استان کهگیلویه و بویراحمد، یاسوج، ایران.

4 مدیرعامل شرکت اب منطقه ای استان کهگیلویه و بویراحمد

چکیده

سرریزهای جانبی یکی از مهمترین سازه‌های حفاظتی در بالادست سازه‌های نظیر سیفون معکوس و زیر گذر جاده‌ها در شبکه‌های آبیاری و زهکشی هستند. همچنین این سازه به‌عنوان سرریز انتهایی برای تخلیه آب مازاد ناشی از بهره برداری غیر صحیح آبگیرهای بالادست در انتهای کانال های اصلی قرار می‌گیرد. این سازه برای برداشت مقدار معینی آب از رودخانه یا کانال بطور پیوسته و بصورت ثقلی از اهمیت ویژه ای برخوردار می‌باشد. مقاطع دایره‌ای به جهت تکنولوژی ساخت لوله‌های GRP به قطرهای زیاد حتی بیشتر از 4 متر دارای کاربردهای زیادی در صنعت آبرسانی هستند و به جهت هزینه کم نسبت به مقاطع معمول که نیاز به خاکریزی و متراکم کردن خاک دارند، دارای اولویت هستند. در این تحقیق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و حل عددی در حالت جریان بصورت آزاد در لوله روابطه جدیدی بر اساس عمق بحرانی جریان بالادست برای تعیین ظرفیت تخلیه سرریز‌های جانبی در کانال‌های دایره‌ای (لوله) در حالات بحرانی و فوق بحرانی ارائه شده است. این رابطه به پارامترهای موثر از قبیل P/y1 ، ارتفاع تاج سرریز به عمق جریان در ابتدای سرریز، ارتفاع جریان روی تاج سرریز به ارتفاع سرریز ((y1-p)/p) و عمق بحرانی جریان گذرنده روی تاج سرریز بستگی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Discharge Capicity of side Weirs in circular channels

نویسندگان [English]

  • Kazem Alahdadi 1
  • Ehsan Parsi 2
  • amirreza bahrebar 3
  • rasoul farhadi 4
1 Ph.D. Candidate, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University Ahwaz, Ahwaz, Iran.
2 Ph.D. Candidate, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University Ahwaz, Ahwaz, Iran.
3 Managing Director of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Regional Water Company.
4 Managing Director of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Regional Water Company
چکیده [English]

Abstract
Lateral overflow is one of the important structures in irrigation irrigation networks, which serve as a protective structure upstream of the reversed siphons and as a final overflow for excess water discharge due to improper operation of upstream ponds at the bottom of the main channels, it is also important to collect a certain amount of water from a river or canal continuously and deeply. Circular sections are widely used in the water supply industry due to the technology of GRP pipes with a diameter greater than 4 meters, and have low priority over conventional sections that require digging and compacting soil In this study, using laboratory data, a new relationship based on the critical depth of upstream flow is proposed to determine the discharge capacity of lateral overflow in circular canals. This relationship depends on the effective parameters of the overflow canopy height to the depth of flow at the beginning of the overflow P / y_1, the flow depth over the overflow canopy to the overflow height (y_1-P) / P.

کلیدواژه‌ها [English]

  • side weirs
  • Discharge coefficient
  • Critical depth
  • Circular Channel
زاهدی خامنه، ح.، خداشناس، س.، اکبر زاده، م. و اسماعیلی، ک. 1393. تأثیر افزایش طول مؤثر بر مشخصات هیدرولیکی و ضریب تخلیه سرریز جانبی. نشریه مهندسی عمران فردوسی. 26 (1): 25-38.
ساغری، ا.، صانعی، م. و حسینی، خ. 1398. مطالعه آزمایشگاهی تیپ‌های مختلف سرریز جانبی کلید پیانویی ذوزنقه‌ای، نشریه آبیاری و آب ایران، دوره 10، شماره 2، ص 30-40.
ولایتی، ف. و وطن‌خواه، ع. 1398. محاسبه بده سرریز جانبی لبه پهن ذوزنقه‌ای در رژیم جریان زیربحرانی بر اساس تئوری جریان متغیر مکانی، نشریه تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی. 20 (74): 1-12.
هنر، ت. و مظلومی شهرکی، ص. 1393. تحلیل ضریب دبی سرریزهای جانبی استوانه‌ای و نیم استوانه‌ای در جریان‌های زیربحرانی، نشریه علوم آب و خاک. 18 (69): 149-141.
Allahdadi, K., Ansari-Ghojghar, M., Zeinali, M. and Parsi, E. 2020. Predicting the Discharge coefficient of Arched Piano Key with a Trapezoidal Cross Section. Iranian Journal of Soil and Water Research. DOI: 10.22059/IJSWR.2020.309833.668733. (In Persian)
Allahdadi, K., Ansari-Ghojghar, M., Parsi, E. and Behdarvandi-Askar, M., 2020. Evaluation of a New Method for Calculating Discharge in Oblique Linear Weirs Iranian Journal of Soil and Water Research. DOI: 10.22059/IJSWR.2020.312976.668788. (In Persian)
Allen J. W. 1957. “The discharge of water over side weirs in circular pipes.” ICE Proc. 6(2): 270–287.
Bijankhan, M. and Ferro, V. 2018. Experimental Study and Numerical Simulation of Inclined Rectangular Weirs. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 144(7): 04018012.
Borghei M., Jalili, M., R., Ghodsian, M. 1999. “Discharge coefficientfor sharp-crested side weir in subcritical flow.” Journal of Hydraulic Engineering. 125(10): 1051–1056.
Cheong, H. 1991. Discharge coefcient of sidediversion from trapezoidal channel. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 117(4):461–475.
Chong, H. 1991. Discharge coefficient of sidediversion from trapezoidal channel. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 117(4), 461–475.
De Marchi, G. 1934. Saggio di teoria Del funzionamento deglistramazzi laterali. L’Energia Elettrica. 11(11): 849–860 (in Italian).
El-Khashab, A. and Smith, K. V. H. (1976). “Experimental investigation of flow over side weirs.” Journal of the Hydraulics Division. 102(9): 1255–1268.
Emiroglu, M.E., Kaya, N., Agaccioglu, H. 2010. Discharge capacity oflabyrinth side weir located on a straight channel. ASCE J IrrigDrain Eng 136(1):37–46.
Ferro, V. 2000. Simultaneous Flow Over and Under a Gate. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 126: 190-193.
Ghodsian M. 1997. Elementary discharge coefficient for rectangular side weir, P 36-42. In: 4th Int. Conf. on Civil Engineering, Tehran.
Hager W. H. 2010. Discussion of ‘Flow over side weir in circular channels. Journal of Hydraulic Engineering. 113(5): 685–688.
Hager, W.H. 1982. Die Hydraulik von Verteilkanaelen (in German).Teil 1-2, Mitteilung Nr.55 56, Versuchanstalt fur Wasserbau,Hydrologie und Glaziologie, ETh, Zurich
Jalili, M., Borghei, S.M. 1996. Discussion discharge coefcient of rectangular side weirs. ASCE Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 122(4): 132.
Nandesamoorthy, T., Thomson, A. 1972. Discussion of spatially varied fow over side weir. ASCE Journal of the Hydraulics Division. 98(12): 2234–2235.
Parsi, E., Allahdadi, K., Bahrebar, A.R., Farhadi, R. 2020. Effect of downstream contraction on side weirs discharge. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. (In Persian)
Parsi, E. M., Zeinali, M., Allahdadi, K., Ansari-Ghojghar, 2020. Prediction of Discharge for Arced Labyrinth Weirs with Trapezoidal Cross Section. Journal of Hydraulic. (In Persian)
Raju, K. G. R., Gupta, S. K., and Parasad, B. 1979. Side weir in rectangular channel. Journal of the Hydraulics Division. 105(5), 547–554.
Ramamurthy, A. S., Zhu, W., VO, D. 1995. Rectangular SideWeirs in Circular Open Channels. Journal of Hydraulic Engineering, Volume 121 Issue 8.
RangaRaju, K.G., Prasad. B., Gupta, S.K. 1979. Side weir in rectangular channel. Journal of the Hydraulics Division. 105(5): 547–554.
Singh, R., Manivannan, D., Satyanarayana, T.e. 1994. Discharge coefcientof rectangular side-weirs. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 120(4):814–819.
Shahrokhnia, M. A. and Javan, M. 2006. Dimensionless Stage–Discharge Relationship in Radial Gates. Journal of Irriggation and. Drainage Engineering. 132: 180-184.
Subramanya. K., Awasthy.S.C. 1972 .Spatially varied fow over sideweirs. Journal of the Hydraulics Division. 98(1): 1–10.
Swamee, P.K., Pathak, S.K., Mohan, M., Agrawal, S.K., and Ali, M.S. 1994. Subcritical flow over rectangular side weir. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 120(1): 212–217. doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(1994)120:1(212).
Uyumaz A. and Muslu, Y. 1987. Flow over side weirs in circular channels. Journal of Hydraulic Engineering. 113(5), 688–690.
Yu-Tech, L. 1972. Discussion of spatially varied fow over side weir.ASCE Journal of the Hydraulics Division. 98(11): 2046–2048.
Yumaz. A., Danandeh Mehr, A., Kahya, E., Erdem, H. 2014. Rectangular side weir discharage coefficient estimation in circular channels using linear genetic programming approachn, Journal of Hydroinformatics. 1318-1333.