اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها با استفاده از فلوم‌های ذوزنقه‌ای با پایه‌های استوانه‌ای

بدلیل هزینه‌بر بودن و احتیاج به نیروی متخصص جهت بهره‌برداری از تجهیزات پیشرفته اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها، استفاده از روشهای ساده، ارزان و کم‌هزینه همواره مورد توجه محققین و شرکت‌های بهره‌برداری از  شبکه‌های آبیاری و زهکشی بوده است. در این پژوهش اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها با استفاده از فلوم‌های ذوزنقه‌ای با پایه‌های استوانه‌ای، به صورت آزمایشگاهی در چهار شیب جانبی بررسی شده است. با اندازه‌گیری عمق جریان در بالادست و پایین‌دست گلوگاه فلوم و بر اساس روابط تابعی، یک رابطه و نمودار جداگانه برای محاسبه دبی جریان در هر شیب‌های جانبی بررسی شده بدست آمد (هم در شرایط جریان آزاد و هم در شرایط جریان مستغرق). همچنین برای تمام شیب‌های جانبی بررسی شده یک رابطه برای شرایط جریان آزاد و دو رابطه برای شرایط جریان مستغرق بدست آمد.  میانگین قدرمطلق خطای نسبی (mare) برای محاسبه دبی بی‌بعد در شرایط جریان آزاد در شیب‌های جانبی (z) 1، 0.7، 0.4663 و 0.268 به ترتیب 6.2، 4.6، 8.1 و 9.4  و در شرایط جریان مستغرق در شیب‌های جانبی مذکور به ترتیب 25.17، 22.9، 19 و 14.9 درصد برآورد شده است. مقدار این پارامتر آماری برای محاسبه دبی بی‌بعد بر اساس رابطه بدست آمده در شرایط جریان آزاد (یک رابطه برای تمام شیب‌های جانبی بررسی شده)  برابر با 8.2 درصد و در شرایط جریان مستغرق (با استفاده از دو رابطه در نظر گرفته شده)، 35.9 و 34.3 درصد محاسبه شدند. در بین شیب‌های جانبی بررسی شده حداکثر مقدار خطای جذر میانگین مربعات (rmse) برای محاسبه دبی بی‌بعد در شرایط جریان آزاد 0.078 و در شرایط جریان مستغرق(با استفاده از دو رابطه در نظر گرفته شده)،  0.34 و 0.38 است. بنابراین استفاده از رابطه مربوط به هر شیب جانبی (رابطه‌ای که بطور جداگانه برای هر شیب جانبی بدست آمده است) دارای خطای کمتری نسبت به استفاده از یک رابطه برای تمام شیب‌های جانبی بررسی شده است.

Flow Measurement in Canals using Trapezoidal Flumes with Cylindrical Piers

Due tothe high cost and the need for Experts to use advanced flow measuring equipment in canals, the use of simple, inexpensive and lowcost methods has always been considered by researchers and operating companies of irrigation and drainage networks. In this study, flow measurement in canals has been investigated experimentally using trapezoidal flumes with cylindrical pier in four side slopes. By measuring the flow depth at upstream and downstream of the flume throat, separate relationships and graphs were obtained to calculate the discharge at each studied side slopes on the base of functional relationships (both in free and submerged flow conditions). Also for the studied side slopes, one relation for free flow conditions and two relations for submerged flow conditions were obtained.  Mean absolute relative error (MARE) for calculation of dimentionaless discharge using the obtained relationships under free flow conditions was obtained 6.2, 4.6, 8.1 and 9.4%, and under submerged flow conditions was obtained 25.17, 22.9, 19 and 14% respectively in side slopes (z) of 1, 0.7, 0.4663 and 0.268. The value of  MARE for calculation of dimensionless discharge using the obtained relation for all studied side slopes was obtained 8.2% under free flow conditions and 35.9 and 34.3% under submerged flow conditions (using two related equations). The maximum root mean square error (RMSE) for calculation of dimensionless discharge for the all studied side slopes, was obtained 0.078 under free flow conditions and 0.34 and 0.38 under submerged flow conditions (using two related equations). Then, using the related relation to each side slope (separately) has less error compared to using a relation for all side slopes.