بررسی آزمایشگاهی تاثیر شرایط هیدرولیکی و بهره برداری بر عملکرد دریچه های سالونی

دریچه¬های سالونی، سازه¬های اندازه¬گیری، کنترل و تنظیم جریان آب در کانال¬ها می¬باشند. این سازه به صورت دو لنگه¬ی در به دیواره مستطیلی در امتداد کانال لولا می¬شود و با تغییر زاویه باز شدگی، امکان تنظیم ارتفاع آب برای دبی¬های متفاوت، در بالادست دریچه فراهم می¬شود. با توجه به قابلیت¬ها و مزایای این سازه از جمله، روگذر بودن جریان و امکان کنترل بهتر سطح آب، امکان عبور اجسام شناور و رسوبات به صورت همزمان و قابلیت خودکار سازی دریچه، اخیرا کاربرد آن در کانال¬های آبیاری مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی، آزمایش¬هایی بر روی دریچه سالونی هم¬عرض کانال و نیز دریچه با تبدیل¬های ناگهانی و تدریجی، در شرایط جریان آزاد و مستغرق انجام گرفت. در هر آزمایش ضمن تغییر زاویه بازشدگی دریچه و تنظیم درجه استغراق آن، دبی جریان و تراز سطح آب در بالادست و پایین¬دست دریچه اندازه¬گیری شد. ابتدا روابط دبی دریچه سالونی در شرایط جریان آزاد (با استفاده از رابطه انرژی) و مستغرق (با استفاده از رابطه مومنتوم) به¬دست آمد. با استفاده از نتایج به¬دست آمده، تغییرات پارامترهای بدون¬بعد موثر بر ضریب دبی دریچه سالونی مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد ضریب دبی دریچه سالونی در شرایط جریان آزاد ثابت و مستقل از زاویه بازشدگی دریچه است و برای دریچه سالونی هم¬عرض کانال 0.725، برای دریچه با تبدیل ناگهانی 0.626 و برای دریچه با تبدیل تدریجی 0.682، می-باشد. در حالی که روند تغییرات ضریب دبی در شرایط جریان مستغرق، به¬صورت افزایشی- کاهشی می¬باشد. با استفاده از داده¬های اندازه¬گیری شده و آنالیز ابعادی، روابط رگرسیونی برای دبی و ضریب دبی دریچه سالونی با و بدون تبدیل در شرایط جریان آزاد و مستغرق ارائه شد. ملاحظه گردید خطای نسبی روابط رگرسیونی ارائه شده برای دبی دریچه سالونی در هر سه حالت (دریچه هم¬عرض کانال و نیز با تبدیل¬های ناگهانی و تدریجی)، در شرایط جریان آزاد %5± و در شرایط جریان مستغرق %10± می¬باشد. با استفاده از رگرسیون گیری روابط متعددی برای ضریب دبی دریچه در شرایط جریان مستغرق ارائه شد. مهم¬ترین پارامترهای موثر بر ضریب دبی جریان مستغرق نسبت بازشدگی و نسبت استغراق دریچه می¬باشند. در صورت استفاده از روابط رگرسیونی برای محاسبه ضریب دبی جریان مستغرق خطای نسبی %10± می¬باشد. با مقایسه روابط دبی به¬دست آمده از داده¬های آزمایشگاهی و روابط ارائه شده توسط شرکت آکواسیستم، ملاحظه گردید همخوانی مناسبی بین داده¬های پژوهش کنونی و روابط آکوا سیستم وجود دارد. استفاده از تبدیل همراه با دریچه سالونی باعث کاهش ضریب دبی جریان می¬شود که این تاثیر کاهش ضریب دبی، در تبدیل¬های ناگهانی بیشتر از تبدیل¬های تدریجی است. آزمایش¬هایی نیز برای تعیین آستانه استغراق دریچه سالونی انجام شد. براین اساس، آستانه استغراق دریچه در زوایای مختلف بازشدگی متفاوت بوده و در صورت استفاده از تبدیل، آستانه استغراق دریچه کاهش می¬یابد.