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

زمینه و هدف: در این پژوهش اقدام به استفاده از سرریزی جدید با ساختاری v 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.روش پژوهش: 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 0.25 متر و ارتفاع 0.5 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 0.1 میلی متر استفاده می گردیدیافته ها: 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 1.3 مقدار ضریب زبری مانینگ سازه از دبی بدون بعد 0.20 به 0.43 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.نتایج: 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 1.3 و شیب 10% رخ می دهد.

laboratory study of the effect of v shaped structure on changes in fishway roughness

background and aim: in this study, a new overflow with a v shaped structure was used as a barrier in the culvert. the main purpose of the present study was to investigate its performance on changes in flow resistance properties such as the square root of the modi friction coefficient and the manning roughness coefficient.method:the present study experiments were performed on the physical model available in the hydraulic laboratory of the faculty of water and environmental engineering, shahid chamran university of ahvaz. this physical model includes a laboratory flume 10 meters long, 0.25 meters wide, and 0.5 meters high. at the beginning of each experiment, the structures were glued to the flume bed at specified relative distances. after 24 hours of gluing the systems, the flume's flow rate and slope were adjusted. the desired flow rate was adjusted using a triangular overflow with an angle of 53 degrees located downstream of the flume and the slope through the jack. a point gauge with an accuracy of 0.1 mm was used to remove the water surface profile.results: by increasing the dimensionless flow in a relative distance between structures and a certain slope, the manning roughness coefficient of the structure decreases. so that at a slope of 10%, the relative distance between the structures was 1.3, the value of the manning roughness coefficient of the system from dimensionless flow decreased from 0.20 to 0.43 by 30%. by increasing the relative distance between structures at a certain flow rate, the manning roughness coefficient of the structure decreases, which is similar to the effect of the relative distance between structures on the square root of the friction drop coefficient of the structure.conclusion: in examining the impact trend of the v fish structure, it was found that dimensionless flow has an inverse effect on the flow friction coefficient and the manning roughness coefficient of the structure. on the other hand, the inverse relationship between landing number and flow friction coefficient, and manning coefficient of the structure was determined. it was found that the relative distance between the structures also has an inverse effect on the flow friction coefficient and the manning coefficient of the structure. the inverse effect of the reynolds number on current resistance parameters was also extracted. the best condition of the fish road structure with v shaped overflow occurs in the relative distance between the 1.3 and 10% slope structures.