مدل‌سازی عددی جریان آزاد در سرریزهای کرامپ گابیونی
Subject Areas : Irrigation and Drainageمحمد توکل صدرآبادی 1 , منوچر فتحی مقدم 2 , رضا محمدپور 3
1 - فارق التحصیل کارشناسی ارشد عمران آب و سازه هیدرولیک-دانشکده علوم اب-دانشگاه شهید چمران اهواز
2 - گروه سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
3 - واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران.
Keywords:
Abstract :
سرریزهای گابیونی به دلیل سازگاری با محیط زیست و تأثیر مستقیم بر پارامترهای کیفی رودخانه و از طرفی در دسترس بودن و سادگی اجرا و طراحی، طی سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق پارامتر های هیدرولیکی سرریز گابیونی کرامپ با حالت جریان آزاد شامل ضریب دبی، پروفیل سطح آب و حجم دبی درونگذر از محیط متخلخل به صورت عددی با استفاده از مدل سه بعدی Flow 3D بررسی شده اند. در این تحقیق در مجموع 18 مدل مختلف شامل 6 هندسه ی مختلف سرریز با سه تخلخل مختلف مصالح (43، 44 و 46 درصد) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزایش قطر ذرات به افزایش همزمان دبی درونگذر، ضریب دبی جریان و در نتیجه افزایش افت منجر می شود. همچنین اینکه افزایش زوایای خارجی بالادست و پایین دست سرریز باعث کاهش ضریب دبی و نیز دبی درونگذر خواهد شد. به علاوه اینکه مشخص شد که تاثیر تغییرات شیب پایین دست بر ضریب دبی و شیب بالادست بر دبی درونگذر بیشتر است. در انتها با استفاده از رگرسیون غیر خطی چند متغیره روابطی تجربی برای محاسبه ضرایب دبی و دبی درون گذر از این سرریزها ارائه شده است.
حمزئی، م.، جوان، م.، اقبال زاده، ا. (1392). بررسی اثر شیب وجوه بالادست و پایین دست سرریز لبه پهن بر مشخصات جریان با استفاده از نرم افزار فلوئنت. مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک.، جلد بیستم، شماره دوم.
قمشی، م. و امامقلی زاده، ص. (1389) . مکانیک سیالات و هیدرولیک، چاپ اول، دانشگاه شهید چمران اهواز.
مرادی، م. (1394). بررسی آزمایشگاهی هیدرولیک جریان سرریزهای لبه پهن گابیونی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده علوم آب.
Ansar, M., and Gonzalez-Castro, J. A.(2003). Submerged weir flow at prototype gated spillways. Proc., World Water Congress, ASCE, Reston,Va.
Azimi, A. H., Rajaratnam, N., Zhu, D. Z. (2013). Discharge Characteristics of Weirs of Finite Crest Length with Upstream and Downstream Ramps. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 139, 1.
Göğüş, M., Defne, Z., and Özkandemir, V. (2006). Broad-crested weirs with rectangular compound cross sections. Journal of Irrigation and Drainage Engineering., 132, 3, pp: 272–280.
Hager, W. H., and Schwalt, M. (1994). Broad-crested weir. Journal of Irrigation and Drainage Engineering., 120, 1, pp: 13–26.
Keller, R. J. (1989). SLOPING CREST CRUMP WEIR. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 115, 2, pp: 1-11
Kells, J. A. (1993). Spatially varied flow over rock fill embankments. Can. J. Civ. Eng., 20, pp: 820–827.
Kells, J. A. (1994). Reply on discussion of spatially varied flow over rock fill embankments. Can. J. Civ. Eng, 21, pp: 163–166.
Li, B., and Garga, V. K. (1998). Theoretical solution for seepage flow in overtopped rock fill. J. Hydraul. Eng., 124, 2, pp: 213–217.
Michioku, K., Maeno, S., Furusawa, T., and Haneda, M. (2005). Discharge through a permeable rubble mound weir, J. Hydr. Eng., 131, 1, pp: 1–10.
Mohamed, H. I. (2010). Flow over gabion weirs, Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 136, 8, pp: 573–577.
Mohammadpour, R., Ghani, A. A. and Azamathulla, H. M. (2013). Numerical modeling of 3-D flow on porous broad crested weirs. Applied Mathematical Modelling, 37, 22, pp: 9324-9337
Sargison, J. E., and Percy, A. (2009). Hydraulics of broad-crested weirs with varying side slopes. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135, 1, pp: 115-118.
