بررسی آزمایشگاهی تاثیر شیب دیواره‌های جانبی بر آبگذری سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه‌ای

سرریزهای کلید پیانویی شیب‌دار با تنظیم شیب دیواره‌های جانبی خود، امکان بهبود عملکرد هیدرولیکی را در شرایط مختلف فراهم می‌کنند. این سرریزها با بهره‌گیری از شیب مناسب، در زمان کم‌آبی با ذخیره آب بیشتر و در زمان سیلاب با تخلیه موثرتر، عملکرد بهتری نسبت به سرریزهای بدون شیب نشان می‌دهند. تخلیه جریان در سرریزهای کلید پیانویی شیب‌دار متناسب با هد بالادست انجام می‌شود که این امر به افزایش کارایی و ایمنی سدها کمک می‌کند. سرریزهای کلید پیانویی ذوزنقه‌ای با توجه به کارایی بالایی که دارند برای شرایط هیدرولیکی پیچیده (مثل سیلاب‌ها و جریان‌های متغیر) مناسب‌ هستند. این پژوهش به بررسی عملکرد سرریز کلید پیانویی ذوزنقه‌ای در حالت شیب‌دار و بدون شیب پرداخته است. آزمایش‌ها در کانالی به طول 15 متر و عرض و ارتفاع 60 سانتی‌متر انجام گرفت. مدل‌های آزمایشگاهی شامل سرریز کلید پیانویی ذوزنقه‌ای نوع a با شیب‌های 0، 5، 7/5 و 10 درجه هستند و برای بررسی تاثیر جهت شیب، سرریز کلید پیانویی هم در جهت جریان و هم در خلاف جهت جریان شیب‌دار شدند و در 9 دبی مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد سرریزهای کلید پیانویی ذوزنقه‌ای شیب‌دار در خلاف جهت جریان با مشارکت بیش از 75 درصد طول تاج سرریز، ضریب دبی بیشتری نسبت به مدل‌های دیگر دارند. ضریب دبی در سرریز با شیب 5 درجه خلاف جهت جریان به طور متوسط 7 درصد بیشتر از سرریز بدون شیب است. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که سرریز کلید پیانویی ذوزنقه‌ای با شیب 5 درجه خلاف جهت جریان در مقایسه با سرریز کلید پیانویی ذوزنقه‌ای بدون شیب، عملکرد بهتری در شرایط سیلاب و کم‌آبی دارد.

experimental investigation of the impact of sidewall slope on the discharge capacity of trapezoidal piano key weirs

sloped piano key weirs, by adjusting the inclination of their sidewalls, enable improved hydraulic performance under various conditions. these weirs, with appropriate slopes, demonstrate better performance than non-sloped weirs by storing more water during low-flow conditions and providing more effective discharge during floods. the flow discharge in sloped piano key weirs is proportional to the upstream head, which contributes to increased efficiency and safety of dams. trapezoidal piano key weirs, given their high efficiency, are well-suited for complex hydraulic conditions such as floods and variable flows. this study examines the performance of trapezoidal piano key weirs in both sloped and non-sloped configurations. the experiments were conducted in a 15-meter-long channel with a width and height of 60 cm. the laboratory models included trapezoidal piano key weirs of type a with slopes of 0, 5, 7.5, and 10 degrees. to investigate the effect of slope direction, the piano key weirs were inclined both in the flow direction and against the flow direction and were tested under 9 different discharges. the results showed that sloped trapezoidal piano key weirs inclined against the flow, with over 75% of the weir crest length engaged, have a higher discharge coefficient compared to other models. the discharge coefficient in the weir with a 5-degree slope against the flow direction is on average 7% higher than that of the non-sloped weir. the results of this study indicate that a trapezoidal piano key weir with a 5-degree slope against the flow direction performs better under flood and low-flow conditions compared to a non-sloped trapezoidal piano key weir.