Determination the Relationship of Submergence Threshold for Lopac Gate in Different Flow Condition

Document Type : Original Article

Authors

1 Department of Hydraulic Structures, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

2 Department of Water, Faculty of Civil engineering, Khajeh Nasir University

Abstract

The submergence threshold of a structure is investigated to determine the boundary between free and submerged flows. Knowing the Submergence threshold of the structure, can help to estimate the discharge in free and submerged conditions with reasonable accuracy. Lopac gates are control structures used to regulate the flow in irrigation canals which has limited reported studies. In this study, the submergence threshold of the lopac gate in different gate opening was investigated. For this purpose, the lopac gate was studied under different hydraulic and operation conditions. Experiments were conducted on a laboratory model at Water Research Institute of Iran. Using the interpolation, the submergence threshold of the lopac gate is obtained for different values of opening angle and flow discharge based on the criteria of one, two and three percent of the depth variation. The graphs of the submergence threshold can be presented as a functional guide. The most important non-dimensional parameters affecting the submergence threshold of the lopac gate are the ratio of the gate opening to the gate width, and upstream Froud Number ( and ). Accordingly, a relationship was found for the submergence threshold of the lopac gate using experimental results in two discharge of 0.025 and 0.030 cms and based on the affecting non-dimensional parameters. The resultant relationship estimates the submergence threshold of the lopac gate with the maximum relative error of ± % 10 which is practically acceptable. In addition the derived figures of the submergence ratio are practical guidelines for determining the boundary between free and submerged flow for different conditions.

Keywords

References

بابائی فقیه محله، ر.، اسمعیلی ورکی، م و شفیعی ثابت، ب. 1397.بررسی تأثیر مشخصات هندسی و شرایط هیدرولیکی بر عملکرد سازه تنظیم دبی دریچه سالونی- پارشال فلوم. نشریه تحقیقات آب و خاک ایران. 4. 49 : 727-717 .
صادقی، س و منعم، م.ج. 1394. مقایسه دریچه سالونی و دریچه کشویی در کانال­های آبیاری تحت شرایط آزمون­های استانداردASCE. نخستین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. اردیبهشت ماه، دانشگاه فردوسی مشهد.
نقائی، ر.، و منعم، م.ج. 1392. معرفی دریچه­ سالونی جهت تنظیم سطح آب درکانال­های آبیاری و ارائه­ روابط هیدرولیکی آن. چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی. اسفندماه، دانشگاه شهید چمران اهواز.
یوسفوند، ف.، و منعم، م.ج.  a1393. معرفی دریچه سالونی و استخراج رابطه هیدرولیکی دبی در شرایط جریان آزاد. سیزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. آبان ماه، دانشگاه تبریز.
یوسفوند، ف.، و منعم، م.ج.  b1393. استخراج معادله دبی دریچه­ سالونی به­عنوان سازه نوین آب­بند با فشردگی جانبی با استفاده از رابطه انرژی در شرایط جریان آزاد. دومین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه. مهر ماه، موسسه تحقیقات خاک و آب کرج.
یوسفوند، ف.، منعم، م.ج و کاویانپور، م.ر.  a1394. برآورد معادلات جریان و ضریب دبی دریچه­های سالونی در شرایط مستغرق. پذیرفته شده در مجله پژوهش آب ایران.
یوسفوند، ف.، منعم، م.ج و کاویانپور، م.ر.  b1394. ارزیابی آزمایشگاهی و تحلیلی ضریب دبی دریچه سالونی در شرایط جریان مستغرق. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 5 . 9 : 819-811 .
Aqua Systems 2000 Inc. 2013. Leaders in Water Management and Control, Availablefrom:http://www.as2i.net/products/control-gates/hydra-lopac-gate [10september2013].
Langeman,  p., Craig, k., Elser, p., and Allen, L. 2006. Irrigation  Gate  System. US Patent 7,114,878 B2.
Oad, R., and Kinzli,K.. 2006. SCADA Employed in Middle Rio Grande Valley to Help Deliver WaterEfficiently.Newsletter of the water center at Colorado state university.
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 13, Issue 3 - Serial Number 75
September and October 2019
Pages 647-656

Files

Share

How to cite

Statistics