بررسی آزمایشگاهی اثر سازه راه ماهی V شکل بر تغییرات زبری راه ماهی

در این پژوهش اقدام به استفاده از سرریزی جدید با ساختاری  شکل به عنوان مانعی در کالورت شد. به طوری که بررسی عملکرد آن بر تغییرات خصوصیات مقاومت جریان همانند جذر ضریب افت اصطکاک مودی سازه و ضریب زبری مانینگ هدف اصلی پژوهش حاضر قرار گرفتند.

آزمایش های پژوهش حاضر در مدل فیزیکی موجود در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز صورت گرفت. این مدل فیزیکی شامل یک فلوم آزمایشگاهی به طول 10 متر، عرض 25/0 متر و ارتفاع 5/0 متر هست. در ابتدای هر آزمایش، سازه ها در فاصله های نسبی مشخص در بستر فلوم چسبانده می شد. در ادامه باگذشت 24 ساعت از چسباندن سازه ها اقدام به تنظیم دبی جریان و شیب فلوم می گردید. دبی های موردنظر از طریق سرریز مثلثی با زاویه 53 درجه واقع در پایین دست فلوم و شیب از طریق جک تنظیم می گردید. به منظور برداشت پروفیل سطح آب از پوینت گیج با دقت 1/0 میلی متر استفاده می گردید.

با افزایش دبی بدون بعد در یک فاصله نسبی بین سازه ها و شیب مشخص، ضریب زبری مانینگ سازه کاهش می یابد. به طوری که در شیب 10%، فاصله نسبی بین سازه ها 3/1 مقدار ضریب زبری مانینگ سازه از دبی بدون بعد 20/0 به 43/0 به اندازه 30% کاهش یافت. با افزایش فاصله نسبی بین سازه ها در یک دبی مشخص، ضریب زبری مانینگ سازه کاهش می یابد که این روند همانند اثرگذاری فاصله نسبی بین سازه ها بر جذر ضریب افت اصطکاک مودی سازه است.

در بررسی روند اثرگذاری سازه راه ماهی V مشخص شد که دبی بدون بعد دارای اثر معکوس بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب زبری مانینگ سازه است. از طرفی ارتباط معکوس عدد فرود بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب مانینگ سازه مشخص شد. مشخص شد که فاصله نسبی بین سازه ها نیز دارای اثرگذاری معکوس بر ضریب اصطکاک جریان و ضریب مانینگ سازه است. اثرگذاری معکوس عدد رینولدز بر پارامترهای مقاومتی جریان نیز استخراج شد. بهترین حالت سازه راه ماهی با سرریز v شکل پژوهش حاضر در فاصله نسبی بین سازه ها 3/1 و شیب 10% رخ می دهد.