مطالعه آزمایشگاهی تأثیر هندسه و تراز کف کانال بالادست بر ضریب دبی جریان در سرریز پلان کنگره‌ای- ذوزنقه‌ای

سرریزهای کنگره‌ای یکی از سازه‌های متداول به‌‎منظور تنظیم سطح آب و تخلیه جریان در کانال‌های انتقال آب و دریاچه سدها بدون نیاز به عملیات بهره‌برداری خاص می‌باشند. مشکل عمده در بهره‌برداری از این سازه‌ها در کانال‌های انتقال آب، ترسیب مواد رسوبی موجود در بالادست آن‌ها می‌باشد که در نتیجه عملکرد هیدرولیکی این نوع از سازه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این پژوهش تأثیر تغییر هندسه و تغییر تراز کف کانال بالادست بر ضریب دبی جریان سرریزهای پلان کنگره‌ای- ذوزنقه‌ای به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها در شرایط عدم تغییر تراز کف کانال و سه تراز کف کانال بالادست سرریز (30، 60 و 90 درصد ارتفاع سرریز) در 6 هندسه از سرریز‌ کنگره‌ای- ذوزنقه‌ای انجام شد. مقایسه نتایج حاصل از بررسی تأثیر ترازهای مختلف کف کانال بالادست بر ضریب دبی جریان این سرریزها نشان داد که تغییر تراز کف کانال به 30 و 60 درصد ارتفاع سرریز نسبت به عدم تغییر تراز کف کانال تأثیر معنی‌داری بر ضریب دبی جریان آن‌ها ندارند، ولی با افزایش تراز کف کانال بالادست به 90 درصد، ضریب دبی جریان این سرریزها نسبت به عدم تغییر تراز کف کانال تغییر چشم‌گیری نموده و به‌طور متوسط در هندسه‌های مورد بررسی 14 درصد کاهش می‌یابد. مقایسه نتایج حاصل از تغییر هندسه‌ این سرریزها نشان داد که در ترازهای کف کانال کمتر از 90 درصد، به‌دلیل افزایش استغراق موضعی در سیکل‌های خروجی سرریزها با افزایش دبی جریان، هندسه‌های با زاویه راس سیکل کوچک‌تر و طول سیکل در جهت جریان (B) بیشتر، ضریب دبی جریان بالاتری داشتند. اما در ترازهای کف کانال 90 درصد، به‌علت آن‌که با افزایش سرعت جریان نزدیک‌شونده به سرریز، بخش عمده جریان از محدوده نزدیک به راس‌ سیکل‌ها تخلیه می‌شدند، در نتیجه نیاز به مومنتم بیشتری برای خروج از سیکل‌ها داشتند و بنابراین ضریب دبی جریان سرریزهایی با زاویه راس سیکل‌ بیشتر و طول سیکل در جهت جریان کمتر نسبت به سایر هندسه‌ها بیشتر بود.