تحلیل آزمایشگاهی تلفات انرژی در سرریزهای پلکانی گابیونی در شرایط بدون رسوب و با رسوب‌گذاری در بالادست سازه

سرریز‌های پلکانی گابیونی از پرکاربردترین سازه‌ها در اجرای بندهای انحرافی و سازه‌های حفاظتی رودخانه‌ها هستند. در عمده‌ی طرح‌های اجرایی به خصوص در سازه‌های حفاظتی و مهندسی رودخانه بالادست این فرم از سازه‌ها در سال‌های اولیه بهره‌برداری از رسوبات انباشته می‌شود. انباشت رسوب در طرح‌های آبخیزداری به عنوان یکی از اهداف اجرایی این سازه‌ها است. در این پژوهش تحلیل افت انرژی در این نوع سازه و مقایسه آن در دو حالت بدون رسوب و بارسوب گذاری در بالادست سازه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مدل آزمایشگاهی سرریزه‌های پلکانی گابیونی در سه حالت 1، 2 و 3 پله با شیب بدنه در بالادست قائم و در پایین‌دست 1:1 ساخته و در یک فلوم آزمایشگاهی به عرض 50 سانتی متر و طول 11 متر تحت دبی‌های مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد تلفات انرژی در سرریزه‌های گابیونی بدون رسوبات تا 75 درصد به دست می‌آید. به دلیل تخلخل بدنه در گابیون‌های بدون رسوب، دبی‌های کم جریان به صورت درون گذر از داخل بدنه عبور می‌کند. در این حالت با افزایش دبی تلفات انرژی هم افزایش می‌یابد. هنگامی که بخشی از جریان به صورت روگذر ایجاد شده و جریان تلفیقی روگذر و درون گذر مشاهده شود، افزایش دبی موجب کاهش تلفات انرژی خواهد شد. در سرریزهای دارای رسوبات بطور کلی افزایش دبی موجب کاهش تلفات انرژی است. در دامنه دبی‌های درون گذر سرریزهای گابیونی بدون رسوب، راندمان تلفات انرژی سرریزهای دارای رسوب در عدد شیب‌شکن یکسان بیش تر است در صورتی که در دامنه دبی‌های روگذر راندمان تلفات انرژی مدل‌های بدون رسوب بیش تر است. در این تحقیق روابطی برای محاسبه راندمان تلفات انرژی برای سرریزهای پلکانی گابیونی در دامنه اعداد شیب‌شکن بین 0.0002 تا 0.03 برای دو حالت با رسوب و بدون رسوب در بالادست سرریز ارایه شده است.