نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سید علی ایوب‌زداه ¹
• مهدی حبیبی ²
• محمد رستمی ³
• مجتبی صانعی ²
• محمد فرامرز ⁴

¹ دانشیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

² دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

³ استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

⁴ دانشجوی دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

سرریزهای جانبی به شکل وسیعی برای انحراف آب از رودخانه‌ها به‌کار می‌روند. اغلب رودخانه‌های طبیعی با بستر متحرک هستند که ته‌نشینی رسوبات در امتداد سرریز جانبی مشکلاتی را در انحراف آب ایجاد می‌کند. مطالعات بر روی یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 0.9 متر، طول 10 متر، سه مقدار طول سرریز جانبی به‌ترتیب برابر با 0.6، 0.4 و 0.2 متر، ارتفاع سرریز 0.08 متر و شیب طولی کانال 0.001 انجام شده است. تغییرات پروفیل سطح آب بر روی سرریز جانبی به ازاء مقادیر مختلف عدد فرود جریان در بالادست سرریز جانبی در کانال اصلی اندازه‌گیری شد. نتایج به‌دست آمده با نتایج حاصله از آزمایش‌ها بر روی فلوم با بستر ثابت و همچنین، روش تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد، پروفیل سطح آب بر روی سرریز جانبی تحت تاثیر شکل بستر تشکیل شده در جنب سرریز بوده و در نتیجه در شرایط جریان بر روی سرریز جانبی موثر است. مقادیر دبی جریان عبوری و تغییرات پروفیل سطح آب سرریز جانبی برای کانال با بستر ثابت همبستگی خوبی را با روش حل تحلیلی نسبت به مقادیر مشاهداتی به‌دست آمده از جریان در کانال با بستر متحرک دارد. خطای نسبی نسبت دبی جریان محاسبه شده برای کانال‌های با بستر ثابت برابر با 0.14 درصد بوده، در حالی‌که این مقدار برای کانال‌های با بستر متحرک 0.54 درصد می‌باشد. این مقادیر برای تغییرات نسبت انرژی در امتداد سرریز جانبی به‌ترتیب برابر با 1.28 و 1.37 درصد به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• فرم بستر
• فلوم
• کانال با بستر متحرک
• مدل رانج-کوتا
• مهندسی رودخانه

عنوان مقاله [English]

Laboratory Studies on Bed Form Effects on Water Surface Profiles in Side ‎Weirs

نویسندگان [English]

• Seyed Ali Ayyoubzadeh ¹
• Mahdi Habibi ²
• Mohammad Rostami ³
• Mojtaba Sanei ²
• Mohammad Faramarz ⁴

¹ Associate Professor, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Iran

² Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Iran

³ Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Iran

⁴ PhD Student, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Iran

چکیده [English]

Side weirs are widely used to divert water from rivers. In movable bed rivers, deposition of sediment particles along the side weir may cause some problems in diverting water. This research is done in a laboratory flume of 0.9 meter wide and 10 meter long with a longitudinal slope of 0.001. Three value of weir length i.e. 0.6, 0.4 and 0.2 with a single weir height of 0.08 meter were used in the experiments. The variations of water surface profiles along the side weir were measured for various upstream Froude Numbers. The obtained results from experiments on movable bed condition were compared with those from rigid bed condition and also with the results from analytical solution. The results showed that bed form made by flow regime in the vicinity of the side weir does effect on the water surface profile over the weir and thus changes the diverted flow discharge. Water surface and discharges over the side weir were found in good agreement with the results obtained from the analytical solution in compare with the results obtained from channel with movable bed.  The computed relative error for flow discharge in channels with movable and rigid bed is 6.35% and 24.18% respectively. This amount for variations of water surface profiles along the side weir is 8.03% and 9.88% respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Side Weir
• Bed Form
• Movable Bed Channel
• Water Surface Profile
• Runge-Kutta Model