مدلسازی عددی تأثیرات تغییرات گشودگی دریچه بر تغییرات فشار روی بستر بتنی سرریز های آزاد

کاهش هزینه طرح ، داشتن کنترل بر روی آب پایین دست و کاهش بیشینه سیلاب خروجی از فواید بهره گرفتن از سرریز های دریچه دار می باشد. علی رغم اهمیت موضوع کمبود مطالعاتی در زمینه بررسی وضعیت فشار موجود بر روی پروفیل بتنی سرریز بعد از دریچه نیمه باز مشاهده گردید. از این رو در تحقیق حاضر، سعی شده با استفاده از مدل عددی، به بررسی بیشتر این موضوع پرداخته شود. جهت نیل به این هدف، در ابتدا نرم افزارهای عددی موجود با قابلیت های مدلسازی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفتند که در این میان نرم افزار flow -3d جهت مدلسازی انتخاب گردیده است. در مرحله بعد، صحت کاربری نرم افزار توسط دو مدل آزمایشگاهی سرریز دریچه دار تحت فشار و سرریز آزاد سنجیده شده است. پس از صحت سنجی، با قرار دادن دریچه قطاعی در حالت های مختلف بازشدگی و در تراز های مختلف آب مخزن بر روی سرریز سد گتوند علیا توزیع فشار بر روی منحنی اوجی سرریز بررسی شده است. مشاهده شد که در صورت بازشدگی یکسان دریچه، هر چه تراز آب موجود در مخزن بیشتر باشد مقدار فشار در نزدیکی تاج افزایش یافته و در ادامه مسیر به سمت پایین دست کاهش می یابد. همچنین دیده شد که در حالتی که تراز آب در مخزن ثابت باشد، با بازشدگی بیشتر دریچه از فشار بر روی قسمت های ابتدایی اوجی کاسته شده و در حرکت به سمت پایین دست بر فشار روی سرریز افزوده می شود. در گام بعدی، وضعیتی که در آن کمترین فشار پس از بازشدگی دریچه رخ داده است، انتخاب گردید و تغییراتی بر روی پروفیل سریز اعمال شد. این تغییرات شامل تعویض معادله و نوع پروفیل بتنی موجود در بخش های بالادست و پائین دست تاج با پروفیل های استاندارد می باشد. پس از اعمال این تغییرات و بررسی توزیع فشار روی سرریز این نتیجه حاصل شد که در حالتی که پروفیل بتنی بالادست تاج سرریز دریچه دار تعویض شود، تأثیری بر روی فشار قسمت اوجی نخواهد داشت. در ادامه با تغییر منحنی قسمت اوجی هر چه شیب منحنی بیشتر باشد، فشار در قسمت های ابتدایی اوجی کمتر و در انتهای اوجی بیشتر خواهد بود.