نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• الناز اقلیدی ¹
• غلامعباس بارانی ²
• کوروش قادری ³

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی سازه های آبی؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

² استاد بخش مهندسی عمران؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

³ استادیار بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

سرریز پلکانی و حوضچة آرامش از مهم‌ترین سازه‌های مستهلک­کنندة انرژی محسوب می‌شوند. با این­که بخش قابل توجهی از انرژی جریان با این دو سازه مستهلک می‌شود انرژی باقی‌مانده در جریانورودی به پاشنة سرریز، قادر به تخریب احتمالی آن خواهد بود. در این پژوهش تأثیر شیب حوضچة آرامش بر آبشستگی پایین‌دست در حضور سرریز پلکانی به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش‌ها در آزمایشگاه سازه‌های هیدرولیکی دانشگاه شهید باهنر کرمان با شش دبی مختلف و پنج شیب کف حوضچة آرامش اجرا شد. پارامترهای مختلف از جمله حداکثر عمق آبشستگی (d_s)، سرعت جریان، عمق آب در سراب و پایاب، عمق آب در انتهای حوضچة آرامش، فاصلة وقوع حداکثر عمق آبشستگی و منطقة توسعة حفرة آبشستگی تا حوضچة آرامش به­ترتیب (L_sو L_t). اندازه‌گیری شد. با مقایسة نتایج به‌دست ‌آمده با آزمایش‌ شاهد در حالت حوضچه آرامش با شیب کف 02/ و 02/0-، متوسط عمق آبشستگی نسبی به­ترتیب 47 درصد افزایش و 2/52 درصد کاهش یافته است.فاصلة حداکثر عمق آبشستگی نسبی و فاصله انتهای منطقه توسعه حفره آبشستگی با افزایش عدد فرود ذره افزایش و با افزایش شیب کف حوضچه آرامش این مقدارها افزایش و با کاهش شیب کف حوضچه آرامش کاهش یافتند.

کلیدواژه‌ها

• حداکثر عمق آبشستگی
• حفرة آبشستگی
• سازه‌های مستهلک کنندة انرژی

عنوان مقاله [English]

The Effect of Stilling Basin Slope of Bed Scour at Downstream of Stepped Spillway

نویسندگان [English]

• elnaz eghlidi ¹
• Gholam-Abbas Barani ²
• kourosh qaderi ³

¹ Msc of Hydraulic Structure, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar university of Kerman(UK), Kerman, Iran

² Professor of Shahid Bahonar University of Kerman

³ Assistant Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar university of Kerman(UK), Kerman, Iran

چکیده [English]

Stepped spillways and stilling basins are the most important energy dissipation structures. Even though most part of energy would be dissipated by these two structure, the remaining part of energy of flow may be capable to grave the bed scour and to create the scour hole downstream of them. Structures could be destroyed if this part of energy is high. In this study, the effects of stilling basin slopes on bed scour at downstream of stepped spillway were investigated experimentally. Experiments were conducted in the laboratory of hydraulic structures at University of Kerman with six different discharges and five various stilling basin slopes. The following parameters were measured: maximum scour depth (d_s), flow velocity (in three point), water depth in upstream and downstream stepped spillway and stilling basin, the distance from where  the maximum scour depth happened to sill (L_s), and the geometry of scour hole. Results showed 47 percent increase and 52.2 percent decrease in average of maximum relative scour depth when stilling basin slopes were 0.02 and -0.02, respectively. Also, it was shown that the distance between the point where maximum scour depth had happened to the end of stilling basin increased when Froude number increased and decreased when stilling basin slope decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

• Energy Dissipation Structures
• Stepped Spillway
• Maximum Depth of Scour