مطالعۀآزمایشگاهی تأثیر تراز پایاب بر ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگره ای با پلان ذوزنقه ای

سرریزهای کنگره ای اغلب گزینه ای مطلوب برای تنظیم تراز سطح آب در کانال بالادست و افزایش دبی جریان هستند. این سازه ها به­ دلیل عملکرد هیدرولیکی و تطبیق پذیری هندسی­شان، به­ عنوان تخلیه­کننده و هوادهنده جریان، کاربرد وسیعی در کانال ها، رودخانه ها، استخرها و مخازن سدها دارند. با وجود این، طراحی بهینۀ آنها به­ علت ویژگی های پیچیدۀ جریان و شمار زیادی از متغیرهای هندسی و هیدرولیکی، دشوار است. از جمله پارامترهای اثرگذار بر ضریب دبی جریان در سرریزها، وضعیت رسوب گذاری در بالادست و استغراق در پایین دست است که در نتیجۀ آن، عملکرد این سازه ها تحت تأثیر قرار می گیرد. در این پژوهش، با اجرای 408 آزمایش، تأثیر افزایش ترازهای مختلف بستر پایاب (افزایش تراز بستر کانال پایین دست به یک­ سوم و دو سوم ارتفاع سرریز) بر تغییر ضریب دبی جریان در سرریز کنگره ای پلان ذوزنقه ای با هندسه های مختلف در شرایط بدون رسوب و تراز رسوب گذاری 90 درصد ارتفاع سرریز، به­ صورت آزمایشگاهی بررسی شد. تجزیه و تحلیل نتایج به­­دست آمده نشان می­دهد که افزایش تراز بستر پایاب به یک سوم ارتفاع سرریز، تأثیری بر ضریب دبی جریان در سرریزهای مورد مطالعه ندارد اما با افزایش تراز بستر پایاب به دو سوم ارتفاع سرریز، به­دلیل کاهش حجم توده هوای محبوس در زیر تیغه های ریزشی جریان و در نتیجه تغییر الگوی ریزشی جریان از حالت جهنده به چسبنده که افت هد جریان را در بالادست این سرریزها به­دنبال دارد، ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگره ای ذوزنقه ای در شرایط بدون رسوب بین 3/3 تا 2/12 درصد و تراز رسوب گذاری 90 درصد ارتفاع سرریز در بالادست بین 1/2 تا 2/9 درصد نسبت به شرایط پایاب غیرمستغرق در دبی حداکثر افزایش می یابد. همچنین، برای برآورد ضریب دبی جریان سرریزهای کنگره ای پلان ذوزنقه ای در شرایط رسوب گذاری در بالادست و پایاب مستغرق معادله ای ارائه شده است.