نقش هندسه ی بلوکهای شوت در اتلاف توان فرسایشی جریان

انرژی زیاد نهفته در جریان خروجی از روی سرریزها، با طراحی سازه های مستهلک کننده ی انرژی در شوت و یا حوضچه ی آرامش پایین دست کنترل می شود. بااین حال رخ داد آب شستگی موضعی در پایین دست، یکی از بزرگ ترین خطراتی است که پایداری سرریزها را تهدید می کند. در پژوهش آزمایشگاهی حاضر؛ ابتدا با انجام آزمایش های شاهد (شوت بدون مانع) در اعداد فرود مختلف، به بررسی هندسه ی گودال آب شستگی پرداخته شد، آن گاه با ارایه ی روش حفاظتی پایه ی بلوک با ارتفاع ثابت در سه شکل هندسی (مستطیل، نیم دایره، مثلث)، چهار موقعیت نصب به صورت نسبتی از طول کل شوت Lb/Lfبرابر (2/0، 4/0، 6/0، 8/0) و هم چنین، جهت تقعر- تحدب نصب بلوک ها، پارامترهای ابعادی گودال آب شستگی اندازه گیری شد و با انجام تحلیل ابعادی به روش پای- باکینگهام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از پایه ی بلوک روی شیب شوت در همه ی مدل های مورد آزمایش، بر مقادیر ابعادی آب شستگی تاثیرگذار بوده و همواره سبب کاهش ابعاد گودال آب شستگی شده است. به طور خلاصه، 1. عمق و طول نهایی آب شستگی با افزایش عدد فرود بالادست سرریز، افزایش می یابد. 2. در سری آزمایش های تقعر در برابر جریان بلوک ها، همواره پارامتر های ابعادی آب شستگی دارای مقادیر کمتری نسبت به تحدب دربرابر جریان بوده اند. 3. با کاهش فاصله ی نصب بلوک ها نسبت به پنجه ی سرریز، کاهش آب شستگی در عمق و طول افزایش می یابد، به طوری که در موقعیت (Lb/Lf=0.8) بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر موقعیت ها رخ داده است و در شرایط مختلف جریان بین 15 تا 2/61 درصد کاهش عمق گودال آب شستگی را به همراه دارد. 4. در موقعیت (Lb/Lf=0.6)، بلوک های مستطیلی و نیم دایره ای با تحدب در برابر جریان و هم چنین، در موقعیت (Lb/Lf=0.8) بلوک مثلثی با تقعر در برابر جریان، با عملکرد متوسط 1/38 تا 4/73 درصد، بیشترین کاهش را در طول آب شستگی نسبت به سایر حالت ها دارا می باشند. 5. با افزایش عدد فرود جریان در بالادست تاج سرریز، انرژی نسبی مستهلک شده ی جریان در پنجه شوت، کاهش می یابد.