پژوهش های مهندسی آب ایران

پژوهش های مهندسی آب ایران

بررسی آبشستگی موضعی در پایین‌دست سرریز کلیدپیانویی دارای ریپ‌رپ‌ با شرایط جریان مستغرق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد، نجف‌آباد، ایران
2 استادیار، ‘گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد، نجف‌آباد، ایران
10.22034/ijwer.2025.542738.1106
چکیده
سرریزهای کلیدپیانویی، شکل جدیدی از سرریزهای منقاری و به‌صورت غیر خطی هستند. به‌دلیل راندمان بالای این سرریزها در عبور جریان؛ بررسی آبشستگی موضعی و ارائه راهکار برای کاهش آن دارای اهمیت فراوانی است. در تحقیق حاضر، از ریپ‌رپ در حالت شرایط مستغرق جریان در پایین‌دست سرریزهای کلیدپیانویی ذوزنقه‌ای نوع B استفاده شد. سرریز کلیدپیانویی مورد استفاده با ارتفاع 20/0 متر و دارای سه سیکل (سه کلید خروجی، دو کلید ورودی و دو نیم‌کلید ورودی) است. ریپ‌رپ‌ها با طول‌های 10/0، 20/0 و 30/0 متر در پایین‌دست سرریز قرار داده شدند. جنس ریپ‌رپ‌ها از مصالح طبیعی است که می‌تواند خطرات زیست‌محیطی را کاهش دهد. ریپ‌رپ‌ها فاصله بیشینه عمق آبشستگی را از پنجه سرریز دورتر می‌کنند. فاصله دورتر بیشینه عمق آبشستگی از پنجه سرریز، می‌تواند باعث کاهش خطر واژگونی سرریز شود. با افزایش ریپ‌رپ‌ها، بیشینه عمق آبشستگی کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش عدد فرود ذرات و دبی جریان و کاهش عمق پایاب، بیشینه عمق آبشستگی افزایش می‌یابد. نسبت به مطالعات موجود در حالت جریان آزاد، بیشینه عمق آبشستگی در حالت جریان مستغرق، بسیار کمتر است. محدوده عدد فرود ذرات در تحقیق حاضر بین 88/0 تا 08/1 متغیر است. با توجه به شرایط مطالعه حاضر، از آنالیز ابعادی استفاده و در ادامه نیز یک رابطه با ضریب همبستگی 73/93 درصد برای محاسبه بیشینه عمق آبشستگی ارائه شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات