نقش هندسه‌ی بلوکهای شوت در اتلاف توان فرسایشی جریان

انرژی زیاد نهفته در جریان خروجی از روی سرریزها، با طراحی سازه های مستهلک کننده‌ی انرژی در شوت و یا حوضچه‌ی آرامش پایین دست کنترل می شود. بااین‌حال رخ‌داد آب‌شستگی موضعی در پایین دست، یکی از بزرگ‌ترین 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 هندسه‌ی گودال آب‌شستگی پرداخته شد، آن‌گاه با ارائه‌ی روش حفاظتی پایه‌ی بلوک با ارتفاع ثابت در سه شکل هندسی (مستطیل، نیم دایره، مثلث)، چهار موقعیت نصب به‌صورت نسبتی از طول کل شوت lb/lfبرابر (0.2، 0.4، 0.6، 0.8) و هم‌چنین، جهت تقعر تحدب نصب بلوک ها، پارامترهای ابعادی گودال آب‌شستگی اندازه گیری شد و با انجام تحلیل ابعادی به‌روش پای باکینگهام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از پایه‌ی بلوک روی شیب شوت در همه‌ی مدل های مورد آزمایش، بر مقادیر ابعادی آب‌شستگی تاثیرگذار بوده و همواره سبب کاهش ابعاد گودال آب‌شستگی شده‌است. به‌طور خلاصه، 1. عمق و طول نهایی آب‌شستگی با افزایش عدد فرود بالادست سرریز، افزایش می یابد. 2. در سری آزمایش های تقعر در برابر جریان بلوک ها، همواره پارامتر های ابعادی آب‌شستگی دارای مقادیر کمتری نسبت به تحدب دربرابر جریان بوده اند. 3. با کاهش فاصله‌ی نصب بلوک ها نسبت‌به پنجه‌ی سرریز، کاهش آب‌شستگی در عمق و طول افزایش می یابد، به‌طوری‌که در موقعیت (lb/lf=0.8) بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر موقعیت ها رخ داده‌است و در شرایط مختلف جریان بین 15 تا 61.2 درصد کاهش عمق گودال آب‌شستگی را به‌همراه دارد. 4. در موقعیت (lb/lf=0.6)، بلوک های مستطیلی و نیم دایره ای با تحدب در‌برابر جریان و هم‌چنین، در موقعیت (lb/lf=0.8) بلوک مثلثی با تقعر در برابر جریان، با عملکرد متوسط 38.1 تا 73.4 درصد، بیشترین کاهش را در طول آب‌شستگی نسبت به سایر حالت ها دارا می باشند. 5. با افزایش عدد فرود جریان در بالادست تاج سرریز، انرژی نسبی مستهلک‌شده‌ی جریان در پنجه شوت، کاهش می یابد.

The Role of chute Blocks Geometry in Current Erosion Power Loss

The high energy impinging on the outflow through the overflows is controlled by the design of the energy absorber structures in the downstream or downstream relaxation pool. However, the occurrence of downstream local scour is one of the major threats to the stability of the overflows. In the present laboratory research, first, by conducting control experiments (unimpeded shot) at different landing numbers, the geometry of the scour pit was investigated, then by providing a basic blockheight protection method in three geometric shapes (Rectangular, Semicircular, Triangle), four mounting positions proportional to the total Lb/Lf shot length (0.2, 0.4, 0.6, 0.8) and also, to concave the installation of blocks, the dimensions of the scour pit are measured and Dimensional analysis was performed using PieBuckingham method. The results showed; The use of block base on the slope of the shot in all the models tested has an effect on the dimensionality of the scour and has always reduced the dimensions of the scour pit. In summary: 1. The depth and final length of the scour increases with the increase in the number of upstream landing overflows. 2. In the series of upward concave tests, blocks always have lower values ​​of scour dimension than low facing concave. 3. By decreasing the installation distance of the blocks from the overflow claw, the scour depth and length decrease. So that at position (Lb/Lf = 0.8) the highest energy damping occurred at other positions. And under different conditions the flow decreases between 15 to 61.2% of the depth of the scour pit. 4. In position (Lb/Lf = 0.6), semicircular and rectangular blocks with low upward concavity and also in position (Lb/Lf = 0.8) triangular block with high upward concavity, with average yield 38/1 to 73/4% had the highest decrease during scour compared to other states. 5. By increasing the number of downstream currents, the relative damping energy of the current in the shoot paw decreases.