نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

بررسی منحنی دبی- اشل قبل و بعد از واژگونی سرریز فیوزگیت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
10.22125/iwe.2023.405527.1731
چکیده
در پژوهش حاضر، منحنی دبی- اشل سرریز فیوزگیت استاندارد نوع WLH (عریض با بار کم) در حالت قبل و بعد از واژگونی به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور فیوزگیت‌ WLH با ارتفاع 7/16 سانتی‌متر به صورت دو سیکلی با پنج ارتفاع متفاوت چاهک ساخته‌شد و بعد از قرار گرفتن در دو موقعیت میانه و انتهای کانال و در حالت قبل و بعد از واژگونی، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد روند تغییرات منحنی دبی- اشل قبل و بعد از واژگونی فیوزگیت ارتباط قابل ملاحظه‌ای با ارتفاع چاهک ندارد. با استقرار سازه مورد مطالعه در میانه‌ی کانال، بعد از واژگونی یک واحد فیوزگیت مقدار عمق آب در کانال حدود 30 درصد کاهش و با واژگونی هر دو واحد فیوزگیت، عمق آب در کانال حدود 50 درصد کاهش یافت. در حالتی که فیوزگیت در انتهای کانال نصب شده باشد، روند تغییرات منحنی دبی-اشل قبل و بعد واژگونی مشابه حالت نصب در میانه کانال است منتها عمق آب در کانال در دبی معین، به‌طور متوسط حدود 7 تا 11 درصد کمتر از حالت قرارگیری سازه در میانه‌ی کانال می‌باشد. در حالتی که فیوزگیت از جنس آهن و لولا شده باشد، هزینه جایگزینی فیوزگیت که از معایب فیوزگیت‌ها است کاهش می‌یابد. هم‌چنین مقدار کاهش عمق بعد از واژگونی کم می‌شود (حدود 15 درصد). در نهایت روابطی برای تعیین ضریب دبی فیوزگیت در حالت قبل واژگونی ارائه شد که پارامترهای آماری نشان می-دهند که این روابط از دقت خوبی در تخمین مقادیر ضریب دبی برخوردار هستند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of stage- discharge curve before and after Fusegate turning

نویسندگان English

Somayeh Khalili 1
Ramin Fazloula 2
Ali reza Emadi 2
1 Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Dept. of Water Engineering, Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
چکیده English

The stage-discharge curve of the standard WLH (Wide Low Head) fusegate was investigated in a laboratory flume before and after overturning. For this purpose, scale models of standard WLH fusegates were made in 16.7 cm height, two cycles, with five different inlet wells heights and located in the middle and end of the laboratory flume and they were tested before and after overturning. The results showed that the trend of changes in stage-discharge curve before and after the overturning of the fusegate has no significant relationship with the height of the well. By locating the studied structure in the middle of the flume, after overturning one fusegate unit, the water depth in the flume decreased about 30%, and by overturning both fusegates units, the water depth in the flume decreased about 50%. In the case where the fusegate is installed at the end of the flume, the process of changing the stage-discharge curve before and after overturning is similar to the case of installing it in the middle of the flume, but the water depth in the flume at a certain discharge is on average about 7 to 11% less than the position of the structure in the middle of the flume. In the case that the fusegate is made of iron and hinged, the amount of depth reduction after overturning is reduced (about 15%). Finally, relationships for estimating the discharge coefficient of the fusegate before overturning were presented, and the statistical parameters showed that these relationships have good accuracy.

کلیدواژه‌ها English

After Overturning
Discharge
Fusegate
Laboratory Flume
Sate-Discharge Curve
غلامی، ز. و فضل­اولی، ر. 1393. بررسی آزمایشگاهی هیدرولیک جریان در 3 مدل سرریز فیوزگیت (WLH، خطی و خطی با نیمرخ مایل) با افزایش شیب کانال. مجله علمی-پژوهشی هیدرولیک.  9 (2): 23-36.
غلامی، ز. و فضل­اولی، ر. 1394. بررسی آزمایشگاهی اثر افزایش ارتفاع چاهک و جرم وزنه بر ضریب دبی سرریز فیوزگیت مدل WLH در کانال­های کوچک. مجله پژوهش آب ایران. 9 (4): 89-97.
کریمیان علی­آبادی، ح.، ملکی­پور، ب. و غفاری، م. 1390. طراحی و شبیه­سازی سیستم فیوزگیت و مقایسه عملکرد آن با دریچه­های قطاعی به‌منظور افزایش ارتفاع سدها. ششمین کنگره ملی مهندسی عمران. اردیبهشت ماه، دانشگاه سمنان. 8ص.
Afshar, A. and Takbiri, Z. 2009. Optimal Design and Operation of fuse-Gates Considering Water Loss Due to Gates Tilting. Environmental and Water Resources, ASCE, United State, 3053-3060.
Afshar, A. and Takbiri, Z. 2012. Fusegates Selection and Operation: Simulation-Optimization Approach. Journaul of Hydro informatics, 464-477.
ASCE. 2000. Hydraulic modeling: Concepts and practice. Manual 97, Ameracan Society of Civil Engineering, Reston, Va, United States.
Beretta, M., Menduni, G., Riboni, V. and Rosso, R. 2000. Controlling Polders by FusegateTM Technology for River Flood Risk Management. Hydroplus International, paris. 11 pp.
Chevalier, S., Culshaw, S.T. and Fauquez, S.T. 1996. The Hydroplus Fusegate System - four years on.  The Reservoir as an Asset. Thomas Telford. London. 32-40.
De Simone, C., Jafari, N., Dasi, B. and Abdolahi, M. 2012. Study on Fusegate as a Phenomenon Gates Sarough Water Reservoir Dam in West Azarbaijan- Iran. The First International conference on Dams & Hydropower. 10 pp.
Falvey, H.T. and Treille, P. 1995. Hydraulics and Design of Fusegates. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 121(7), 512-518.
Henderson,F.M. 1966. Open channel flow. Macmillan Publishing Company. New York.
John Hite Jr. and Mifkovic Ch. 2000. Increasing Reservoir Storage or Spillway Capacity using Fusegate. US Army Corps of Engineers. 7 pp.
Khatsuria R.M. 2000. The Chaning Contexts in the Design of Spillways. An Overview. ISH Journal of Hydraulic Engeneering. 6(2): 26-39.
Kocahan, H.T. 2003. Hydraulics and Design of Fusegates.  USCOE. 11 pp.
Lemperiere, F. 1992. Overspill Fusegates. Water Power & Dams Construction. 47-48.
Lemperiere F. and Vigny J.P. 2007. Cost-Effective Ways to Increase Discharge Capacity at Spillway. HRW-Hydro Review Worldwide. 7 pp.
Samet, K. and Ashrafi, M. 2022. Study of the Sarough Dam Fusegates. Journal of Civil Engineering and Architecture 16. 469-477.
Rouse, H. 1960.  Elementary fluid mechanics. John Wylie & Sons. New York. N. Y.
Shahkarami, N. 2020. Fusegates as hydraulic control structures in rivers. Flow Measurement and Instrumentation, Volume 71, 101661.
Solanki, P.N., Shrimali, N.J. and Gandhi, H.M. 2014. A Study of Fusegate System on Dhatarwadi Dam in Amreli, Gujarat. Journal of International Academic Research for Multidisciplinary 2(2), 8 pp.
Takbiri, Z. and Afshar, A. 2012. Multi-Objective Optimization of Fusegates System under Hydrologic Uncertainties. Water Resource Management.26(23),2323-2345.