تحلیل ضریب دبی سرریزهای جانبی استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای در جریان‌های زیر بحرانی

سرریزهای استوانه ای و نیم استوانه ای در سیستم های توزیع و انتقال آب، اندازه گیری جریان و کنترل سطح آب در کانال های روباز مورد استفاده قرار می گیرند. با بررسی تحقیقات انجام گرفته پیرامون سرریزهای جانبی مشخص شد که تاکنون از این گونه از سرریزهای به صورت جانبی استفاده نشده است لذا به دلیل راندمان مناسب آبگیری یا اقتصادی بودن آنها و نیز سهولت ساخت این سرریزها، مطالعه خصوصیات هیدرولیکی سرریزهای استوانه ای و نیم استوانه ای نظیر ضریب دبی و عمق جریان روی تاج سرریز در آزمایشگاه هیدرولیک بخش مهندسی آب دانشگاه شیراز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایشات نشان می دهد که به دلیل عدم جداشدگی جریان از بدنه سرریز، ضریب دبی جریان در سرریزهای جانبی استوانه ای ونیم استوانه ای نسبت به سایر سرریزهای از جمله لبه پهن افزایش می یابد که این افزایش تا 57 درصد هم مشاهده گردید و مشخص شد که با افزایش بار آبی در بالا دست سرریز ضریب دبی افزایش می یابد. لذا نتیجه گیری می شود که اجرای سرریزهای استوانه ای و یا نیم استوانه ای به صورت سرریز جانبی در مقایسه با سایر سرریزهای جانبی لبه پهن، ضمن کاهش در طول سرریز، افزایش راندمان هیدرولیکی و کاهش هزینه های اجرایی را به دنبال دارد.

Discharge Coefficient Analysis of Cylindrical and Semi- Cylindrical Side Weirs in Subcritical Flow

Cylindrical and semicylindrical weirs are used in water distribution systems for flow measurement in open channels and for control of water surface. Review of literature shows that cylindrical and semicylindrical weirs are not widely used in practice. Because of their low construction cost and simplicity, an investigation was done to study cylindrical and semicylindrical weirs in terms of their hydraulic characteristics such as discharge coefficient, energy loss and flow depth over the spillway crest. The research was done for 128 models in the hydraulic laboratory of water engineering department, Shiraz University. According to the results, due to flow separation from body of the weirs, flow coefficient increases in the cylindrical and semi cylindrical weirs by 57%. It was found that discharge coefficient increases by increasing the total head of upstream. Therefore, construction of cylindrical and semicylindrical weirs and side weir is recommended due to reduction in weir length, increased hydraulic efficiency, and reduced administrative costs compared to other wide edge side weirs.