ارزیابی عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقیِ منشعب از کانال

Authors

بابک لشکر آرا

استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول ، ایران یاسر شیخی

دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول مهسا والی پور

دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

abstract

سابقه و هدف استفاده از آبگیرهای افقی یکی از روش های رایج در برداشت آب از مخازن و رودخانه ها می باشد. وقوع جریان گردابی در دهانه های آبگیر یکی از مشکلات عمده این نوع سازه ها است. گرداب تشکیل شده در دهانه آبگیر در مرحله اول منجر به کاهش راندمان آبگیری شده و در مرحله دوم بسته به نوع سازه، هوای ورودی به دهانه آبگیر می تواند منجر به بروز خسارت به آن شود. بنابراین تخمین عمق استغراق بحرانی بالای آبگیر به منظور جلوگیری از تشکیل گرداب و ورود هوا به آن از ضروریت های اصلی تحقیق بشمار می رود. مطالعه تحقیقات پیشین نشان داد که در اکثر روابط پیشنهادی توسط محققین اثر فاصله از کف کانال c در معادلات لحاظ نشده و معادلات تنها در دو حالت و به صورت دو معادله مجزا ارائه شده اند. مواد و روش ها در این تحقیق نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی جهت بررسی اثر پارامترهای مختلف جریان و فاصله آبگیر از کف کانال بر عمق استغراق بحرانی برای آبگیرهای افقی در شرایط جریان آزاد ارائه شده است. در این راستا نخست معادله حاکم بر فضای تحقیق با استفاده از تئوری باکینگهام و رگرسیون غیر خطی تعیین گردید و در مرحله بعد جهت تدقیق نتایج از مدل های شبکه عصبی و برنامه سازی ژنتیک استفاده شد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از تئوری آنالیز ابعادی معادله حاکم بر فضای تحقیق به صورت مشخص شد. سپس با استفاده از رگرسیون غیرخطی و نرم افزار تحلیل گر آماری spss معادله حاکم بر فضای تحقیق تعیین شد. تحلیل نتایج آماری نشان داد که معادله پیشنهادی جهت تخمین عمق نسبی استغراق بحرانیsc/di در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارای ضریب همبستگی 9363/0 و دارای مجذور میانگین مربعات خطای 3165/0 می باشد. به منظور اعتبارسنجی این معادله از نتایج حاصل از تحقیقات احمد و میتال (2008) و ایوب لو و همکاران (2011) استفاده گردید. یافته ها مقایسه نتایج نشان داد، معادله حاصل از مطالعه احمد و میتال مقدار عمق استغراق بحرانی را 8 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی، معادله پیشنهادی ایوب لو و همکاران 5/6 درصد کمتر از نتایج آزمایشگاهی و در نهایت معادله پیشنهادی تحقیق حاضر، این مقدار را 5/0 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می زند. از طرفی مدل شبکه عصبی مصنوعی مقدار sc/di را 1/1 درصد کمتر از نتایج آزمایشگاهی و مدل برنامه سازی ژنتیک این مقدار را ۶۳/1 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می زند. نتیجه گیری مقایسه نتایج حاصل از مدل های شبکه عصبی و برنامه سازی ژنتیک نشان داد که هر دو مدل دارای توابع خطای مناسب تری نسبت به معادله پیشنهادی هستند؛ این در حالی است که مقایسه توابع خطای محاسبه شده این دو روش هوشمند حاکی از برتری نسبی عمل کرد شبکه عصبی مصنوعی می باشد. از طرفی به دلیل فرم ساده و کارآمد معادله پیشنهادی، استفاده از این معادله جهت تخمین عمق نسبی استغراق بحرانی در دهانه های آبگیر افقی در شرایط جریان آزاد توصیه می گردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری

     آبگیرهای افقی از جمله سازه­های هیدرولیکی هستند که برای آبگیری از رودخانه­ها و مخازن سدها به­ منظور تأمین آب شرب و یا اهداف صنعتی نصب می‌گردند.عمق استغراق جریان در دهانه­ های ورودی این آبگیرها می‌تواند منجر به تشکیل جریان گرداب ‌شود. وقوع جریان گردابی در نتیجه اندرکنش بین عوامل مختلف باعث ایجاد مشکلاتی از جمله لرزش و ورود هوا به تأسیسات وابسته شده و کاهش ضریب تخلیه جریان را به­همراه دارد.بر...

full text

تعیین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای دوگانه

چکیده آبگیرها به منظور انتقال آب از مخازن سدها به سمت تجهیزات نیروگاهی و همچنین انتقال آب رودخانه ها برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از انواع مختلف آبگیرهایی که مورد استفاده قرار می گیرند آبگیر قائم است. جلوگیری از ورود رسوبات درشت دانه به مجاری آب بر از مزایای آبگیر قائم می باشد. اما در زمان بهره برداری از آبگیرها گاها با پدیده نامطلوبی به نام گرداب مواجه هستیم. گرداب ها مو...

بررسی عملکرد روش‌های کلاسیک و هوش مصنوعی در پیش‌بینی عمق استغراق بحرانی آبگیرهای افقی در کانال‌های با جریان روباز

 آبگیرهای افقی یکی از سازه­های متداول در برداشت آب از کانال­های روباز مانند رودخانه­ها و منابعی مانند دریاچه­ها و مخازن سدها می­باشند. یکی از پدیده‌های هیدرولیکی که عمدتاً به هنگام آبگیری از کانال­ها ایجاد می‌شود، تشکیل جریان گردابی و حباب‌های هوا می‌باشد که می‌تواند مشکلات زیادی برای تأسیسات هیدرو­مکانیکی آبگیرها ایجاد نماید. ارتفاع ناکافی آب بالای لوله آبگیر (عمق استغراق) از دلایل عمده تشکیل ج...

full text

تأثیر ابعاد و نوع شبکه صفحات ضدگرداب افقی در کاهش استغراق بحرانی آبگیرهای قائم

آبگیرهای قائم از سازه‌های متداول برای تأمین آب از طریق مخازن و یا کانال‌های انتقال، برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی هست. بهره‌برداری از این سازه عاری از مشکلات نبوده و مواردی نظیر پدیده تشکیل جریان‌های گردابی در دهانه آبگیر و ورود هوا مشاهده می‌گردد. به سبب این پدیده مشکلات دیگری مانند کاهش ظرفیت آبگیری، وقوع پدیده خلأزایی، لرزش و سر و صدا ایجاد می‌شود. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تأثیر ا...

full text

تاثیر ابعاد صفحات مشبک قائم بر عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای قائم با دهانه زنگوله‎ای

تشکیل گرداب در دهانه ورودی آبگیر سدها باعث کاهش ظرفیت آبگیری می‌شود. یکی از روش‌های مرسوم به منظور جلوگیری از ورود هوا و کاهش قدرت گرداب، استفاده از صفحات مشبک می‌باشد. در این تحقیق اثر ابعاد صفحات مشبک قائم بر عمق استغراق بحرانی در یک مدل آزمایشگاهی دهانه آبگیر زنگوله‌ای قائم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد، استفاده از صفحات مشبک قائم می‌تواند عمق استغراق بحرانی را تا 35...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
پژوهش های حفاظت آب و خاک

جلد ۲۳، شماره ۴، صفحات ۳۳۱-۳۳۸

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023