تاثیر شیب تاج دیواره‌های جانبی بر عملکرد سرریز کلید پیانویی مستطیلی

سرریز کلید پیانویی، به‌ عنوان یک نوع جدید از سرریزهای غیرخطی، با افزایش طول تاج نسبت به سرریزهای خطی لبه تیز، ضریب ایمنی سد، ظرفیت عبور آب و حجم ذخیره سیلاب را به طور اقتصادی و مطمئن افزایش می‌دهد. با این‌ حال، عملکرد این سرریزها با افزایش بار آبی به دلیل استغراق در کلیدهای خروجی کاهش می‌یابد. این پژوهش تاثیر شیب تاج دیواره‌های جانبی بر ضریب تخلیه سرریز کلید پیانویی مستطیلی را بررسی می‌کند. آزمایش‌ها در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه بوعلی سینا، در کانالی به طول 15 متر و عرض و ارتفاع 60 سانتی‌متر انجام گرفت. مدل‌های آزمایشگاهی شامل سرریز کلید پیانویی مستطیلی نوع a با شیب‌های 0، 5، 5/7 و 10 درجه هستند که در جهت و خلاف جهت جریان شیب‌دار شدند و در 9 دبی مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد سرریزهای کلید پیانویی مستطیلی شیب‌دار در خلاف جهت جریان با مشارکت بیش از 80 درصد طول تاج سرریز، ضریب تخلیه بیشتری نسبت به مدل‌های دیگر دارند. ضریب تخلیه در سرریز با شیب 5 درجه خلاف جهت جریان به طور متوسط 4 درصد بیشتر از سرریز بدون شیب است. این یافته‌ها نشان می‌دهد اصلاح شیب دیواره‌های جانبی می‌تواند عملکرد سرریزها را در شرایط سیلاب و غیر بحرانی بهبود بخشد.

the influence of sidewall crest slope on the performance of rectangular piano key weirs

the piano key weir (pkw), as a novel type of nonlinear weir, economically and reliably enhances the dam safety factor, water conveyance capacity, and flood storage volume by increasing the crest length compared to traditional sharp-crested linear weirs. however, the performance of these weirs decreases due to submergence in the outlet keys as the upstream water level rises. this study investigates the impact of sidewall slope on the discharge coefficient of rectangular pkws. experiments were conducted in the hydraulics laboratory of bu-ali sina university using a flume measuring 15 meters in length, 60 centimeters in width, and height. the experimental models included type-a rectangular pkws with sidewall slopes of 0, 5, 7.5, and 10 degrees, inclined both in the direction of flow and against it, tested across 9 different flow rates. the results indicated that rectangular pkws with slopes against the flow direction, engaging over 80% of the weir crest length, had a higher discharge coefficient compared to other models. the discharge coefficient for the pkw with a 5-degree slope against the flow direction was, on average, 4% higher than that of the non-sloped weir. these findings suggest that adjusting the sidewall slope can enhance weir performance under both flood and non-critical conditions.