بررسی آزمایشگاهی میدان جریان ریزشی در سرریزهای پلکانی

سرریز پلکانی از جمله سازه های تخلیه کننده سیلاب ورودی به سد می باشد که جریان عبوری از آن با استهلاک انرژی نیز همراه می باشد. این سازه متشکل از پله هایی است که از نزدیکی تاج سرریز شروع و تا پاشنه ادامه یافته و در ثابت ماندن عمق آب و سرعت جریان در طول سرریز، برقراری استهلاک طولی انرژی و تاثیرگذاری بر مشخصات جریان و پایاب سرریز بسیار موثر می باشند. در سرریزهای پلکانی، جریان به سه نوع ریزشی، انتقالی و رویه ای قابل تفکیک است. تاکنون بر اساس روابط تحلیلی و آزمایشگاهی، مطالعات اندکی جهت بررسی شرایط و طبیعت پیچیده جریان ریزشی انجام شده و مطالعات آزمایشگاهی مبتنی بر مدل سازی فیزیکی نیز محدود می باشد. بنابراین روابط محدودی نیز در زمینه جریان ریزشی در این سرریزها ارایه شده است. در تحقیق حاضر آزمایش هایی بر روی سه مدل هیدرولیکی سرریز پلکانی بزرگ مقیاس سدهای سیاه بیشه بالا، سیاه بیشه پایین و سد ژاوه در شش شیب متفاوت انجام گرفت و به ازای 24 دبی جریان، اندازه گیری عمق آب، سرعت جریان و فشار استاتیکی بر روی 40 مقطع مختلف در طول سرریز انجام شد. تجزیه و تحلیل پارامترهای موثر بر استهلاک انرژی بر اساس این اطلاعات انجام و تاثیر شرایط هیدرولیکی و هندسی سرریز بر محدوده وقوع جریان ریزشی مورد ارزیابی قرار گرفت و رابطه ای برای محاسبه استهلاک نسبی انرژی در شرایط جریان ریزشی پیشنهاد شد. نتایج تحقیق نشان داد که مهم ترین پارامتر تاثیرگذار در پیش بینی استهلاک انرژی، پارامتر بی بعد عمق بحرانی به ارتفاع سرریز می باشد که افزایش آن باعث کاهش استهلاک انرژی نسبی در رژیم ریزشی می شود.