لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 17
طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگرهای
چکیده
سرریزهای کنگرهای یکی از انواع خاص سرریزها می‌باشند که به دلیل وجود شکستگی در پلان آنها باعث افزایش طول موثر سرریز در یک طول مستقیم می‌شوند. اخیراً مطالعات زیادی روی این سرریزها صورت گرفته است که همگی در جهت جهت ارائه روابطی برای طراحی بهینه آنها می‌باشد. آنچه که در اینجا بدان پرداخته می‌شود، ارائه یک روش جهت طراحی هیدرولیکی این سرریزها می‌باشد.
مقدمه
سرریزهای کنگرهای سرریزهایی هستند که تاج آنها در پلان به صورت خطوط شکسته می‌باشد. بنابراین دارای طول مؤثر بیشتری نسبت به سرریزهای با تاج مستقیم می‌باشند. در شکل (1) پلان و مقطع تیپ این سرریزها مشخص شده است. همچنین نمونه‌ای از این سرریزها در شکل (2) نشان داده شده است. از مزیتهای سرریزهای کنگرهای نسبت به سرریزهای مستقیم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
طول موثر سرریزهای کنگرهای 3 تا 5 برابر سرریزهای استاندارد در یک طول مستقیم می‌باشد.
ظرفیت آبگذری این سرریزها حدوداً دو برابر سرریزهای استاندارد مستقیم است.
با استفاده از قدرت تخلیه بالای این سرریزها می‌توان در حالت مشابه ارتفاع تاج سرریز را افزایش داد و یا عرض سرریز را در یک رقوم ثابت کوچکتر انتخاب نمود.
پارامترهایی که باید در طراحی سرریزهای جانبی مدنظر قرار گیرند عبارتند از: طول و عرض سرریز کنگرهای، ارتفاع تاج، زاویه شکستگی تاج در پلان، تعداد سیکلهای شکستگی و تعداد دیگری از متغیرهایی که ارای اهمیت کمتری هستند؛ مانند ضخامت دیواره، شکل تاج و شکل پیشانی سرریز.
Taylor (1968) تحقیقات زیادی بر روی رفتار سرریزهای کنگرهای انجام داد. تنایج او بر پایه بررسی نسبت دبی عبوری از سرریز کنگرهای به دبی عبوری از سرریز استاندارد لبه تیز که دارای عرض کانال یکسان هستند، استوار بود. در ادامه این تحقیقات Hay & Taylor (1970) با استفاده از نتایج بدست آمده ضوابطی برای طراحی این سرریزها منتشر کردند.
شکل (1) پلان و مقطع تیپ و سایر جزئیات یک سرریز کنگرهای
مطالعات آزمایشگاهی زیادی توسط اشخاص مختلف برای بررسی سرریزهای کنگرهای صورت گرفت، به عنوان مثال Darvas (1971) با استفاده از نتایج آزمایشگاهی یک خانواده منحنی یرای طراحی این سرریزها پیشنهاد نمود. همچنین تحقیقاتی نیز توسط موسسه USBR در دهه 80 انجام شده است. در تمامی تحقیقات صورت گرفته، هدف ارائه یک روش مناسب جهت طراحی این سرریزها بوده است.
در آزمایشگاه تحقیقات آب یوتانیز آزمایشهایی برای تعیین ضریب آبگذری سرریزهای کنگرهای انجام شده است (Amanian 1987, Baasiri et al. 1992, Waldron 1994). هرکدام از این محققین سرریز مشابهی با اشکال مختلف تاج (لبه تیز، مسطح، وجه بالادست گردشده با ربع دایره و نیم دایره) با عرض یک متر را در یک فلوم آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار دادند. آزمایشها با نسبتهای متفاوت Ht/P (بین 05/0 تا یک) و زوایای شکستگی 6 تا 35 درجه انجام شد. همچنین در این آزمایشها سرریزهای استفاده شده mm152 ارتفاع و mm4/25 ضخامت داشتند. اندازه‌گیریها با دقت بسیار بالا انجام گرفت، به عنوان مثال تراز مخزن با دقت دهم میلیمتر اندازه‌گیری شده است. در نهایت نتایج نهایی آزمایشها یک روش مناسب برای طراحی این سرریزها ارائه شده است که بر پایه هندسه تاج سرریز می‌باشد. در این مقاله خلاصه‌ای از نتایج تحقیقات آزمایشگاهی J. Poul Tullis و دکتر امانیان در آزمایشگاه تحقیقات آب یوتا در سال 1995 و روش پیشنهادی آنها برای طراحی سرریزهای کنگرهای ارائه شده است.
شکل (2) نمایی از یک سرریز کنگرهای اجرا شده در طبیعت، سد Ute در New Mexico آمریکا
رابطه آبگذری سرریزها
همانطور که می‌دانیم رابطه مهم زیر بین دبی عبوری و هد مخزن در سرریزها ازجمله سرریزهای کنگرهای برقرار است:
تحقیق در مورد طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگرهای 15 ص