رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست

نشریه علمی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

فرایند پذیرش مقالات

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

اطلاعات آماری نشریه

پرسش‌های متداول

اخبار و اعلانات

پیوندهای مفید

مطالعه آزمایشگاهی اثر ارتفاع ریزش جریان بر توپوگرافی بستر پایین دست سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه ای شکل نوع A

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد هیدرولیک، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست و پژوهشکده مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار سازههای هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

پیش بینی میزان آبشستگی موضعی در پایین دست سازه های هیدرولیکی از موضوعات مورد توجه محققان در سال‌های اخیر بوده است .در این تحقیق آبشستگی پایین دست سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه ای شکل تحت تغییرات شرایط هیدرولیکی جریان و ارتفاع ریزش جریان عبوری از سرریز به صورت آزمایشگاهی در کانالی به طول 10 متر و عرض و ارتفاع 75/0 و 80/0 متر در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگاه تربیت مدرس تهران بررسی شده است. از رسوبات یکنواخت و غیر چسبنده با قطر متوسط 2 میلی متر به طول و عرض 3 و 75/0 متر در پایین دست سرریز کلیدپیانویی استفاده شد. تمامی آزمایش ها در شرایط جریان آزاد انجام گردید. نتایج نشان داد که محل رخداد بیشینه عمق آبشستگی با افزایش ارتفاع ریزش جریان، در فاصله دورتری از سرریز قرار می گیرد. بیشینه عمق آبشستگی با افزایش ارتفاع ریزش جریان، افزایش می یابد. آبشستگی در میانه عرضی بستر کمتر از جداره‌ها آن می شود. افزایش ارتفاع ریزش جریان همراه با تغییرات بیشتری در توپوگرافی بستر می باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Effect of Flow Drop Height on Downstream Bed Topography of Type-A Trapezoidal Piano Key Weir

نویسندگان [English]

  • Chonoor Abdi Chooplou 1
  • Masoud Ghodsian 2
  • Mohammad V Vaghefi 3
  • Sara Kazerooni 4
  • Elnaz Bodaghi 4

1 PhD Student, Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

2 Prof., Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran,

3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran

4 M.Sc. Student, Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Abstract: Predicting the extent of local scouring downstream of hydraulic structures has been one of the topics of interest to researchers in recent years. In this research, downstream scouring of a trapezoidal piano key weir under changes in the hydraulic conditions of the flow and the height of the flow drop passing through the weir in a channel with a length of 10 meters and a width and height of 0.75 and 0.80 meters in the hydraulic laboratory of Water Engineering Group. And hydraulic structures of Tarbiat Modares University of Tehran have been studied. Uniform and non-sticky sediments with an average diameter of 2 mm in length and width of 3 and 0.75 m downstream of the piano key weir were used. All experiments were performed under free flow conditions. The results showed that the maximum occurrence of scour depth with increasing flow drop height is farther away from the weir. The maximum scour depth increases with increasing flow drop height. Scouring in the transverse middle of the bed is less than its walls. Increasing the height of the flow drop is accompanied by more changes in the topography of the bed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Experimental study
  • Scouring
  • Piano Key Weir
  • Free flow
  • Flow drop height
مراجع
Abhash A., and Pandey K. K. 2021. Numerical study of discharge-head relationship of piano key weirs for low heads. Water Resources, 48(2), pp.235-244.
Anderson R.M., and Tullis B.P. 2011. Piano key weir: Reservoir versus channel application. Journal of irrigation and drainage engineering, 138(8), pp.773-776.
Anderson R.M., Tullis B.P. 2013. Piano key weir hydraulics and labyrinth weir comparison. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 139(3), 246-253.
Barcouda M., Cazaillet O., Cochet P., Jones B.A., Lacroix S., Laugier F., Odeyer C., Vingny J.P. 2006. Cost-effective increase in storage and safety of most dams using fuse gates or P. K. weirs. Proc. 22nd ICOLD Congress. Barcelona, Spain.
Bodaghi E., Ghodsian M., Abdi­ Chooplou Ch. 2021. Experimental study on the Effect of Discharge and Tailwater Depth on scour scour of a Piano Key Weir(A). Int. Conf, Gorgan, Iran.
Chiew Y.M. 1992. Scour protection at bridge piers. Journal of Hydraulic Engineering, 118(9), pp.1260-1269.
Cicero G., Delisle J. 2013. Effects of the crest shape on the discharge efficiency of a type A Piano Key weir (pp. 41-48). CRC Press/Balkema.
Ghodsian M., Abdi­ Chooplou Ch., Ghafouri A. 2021. Scouring of Triangular and Trapezoidal Pianos Key Weir. Iranian Hydraulic Association Journal of Hydraulics, 16(2). (In Persian)  
Henderson F.M. 1986. Open channel flow, McMillan Publishing Company, New York.
Hien T.C., Son H.T., Khanh M.H.T. 2006. Results of some piano keys weir hydraulic model tests in Vietnam, Proc. 22nd ICOLD Congress, CIGB/ICOLD, Barcelona Q87(R39). pp.581–596.
Hu H., Qian Z., Yang W., Hou D., Du L. 2018. Numerical study of characteristics and discharge capacity of piano key weirs. Flow Measurement and Instrumentation, 62, pp.27-32.
Jüstrich S., Pfister M., Schleiss A.J. 2016. Mobile riverbed scours downstream of a piano key weir. Journal of Hydraulic Engineering, 142(11), pp.04016043.
Karimi M.J., Attari M., Saneie M.R.J. 2019. Ghazizadeh, Side weir flow characteristics: Comparison of piano key, labyrinth, and linear types, J. Hydraul. Eng. 144.
Kumar B., and Ahmad Z. 2020. Experimental Study on Scour Downstream of a Piano Key Weir with Nose. 8th IAHR ISHS, Santiago, Chile.
Laugier F. Vermeulen J., and Lefebvre V. 2013. Overview of piano key weirs experience developed at EDF during the past few years. Labyrinth and piano key weirs II, CRC, Boca Raton, FL, pp.213–226.
Lempérière F., and Jun G. 2005. Low Cost Increase of Dams Storage and Flood Mitigation: The Piano Keys weir. Proc. of 19th Congress of ICID, Beijing, China.
Lempérière F., Ouamane A. 2003. The Piano Keys weir: a new cost-effective solution for spillways. International Journal on Hydropower & Dams, 10(5), 144-149.
Machiels O. 2012. Experimental study of the hydraulic behavior of piano key weirs, PhD. Dissertation, Faculty of Applied Science, University of Liège.
Machiels O. Erpicum S. Archambeau P. Dewals B.J., and Pirotton M. 2012. Piano Key weir preliminary design method - Application to a new dam project. Proc. Int. conf. Labyrinth and Piano Key Weirs, Liege, Belgium. pp.199-206.
Mehboudi A. Attari J., and Hosseini S.A. 2016. Experimental study of discharge coefficient for trapezoidal piano key weirs. Flow Measurement and Instrumentation, 50, pp.65-72.
Ouamane A., Lempérière F. 2006. Design of a new economic shape of weir. Proceedings of the International symposium on dams in the societies of the 21st Century, 18, pp.463-470.
Pagliara S., Hager W.H., Minor H.E. 2006. Hydraulics of plane plunge pool scour. Journal of Hydraulic Engineering, 10.1061/(ASCE)0733-9429 (2006)132:5(450), pp.450–461.
Safarzadeh A., Noroozi B. 2015. 3D hydrodynamics of trapezoidal Piano Key spillways. International Journal of Civil Engineering, 15(1), pp.89-101.
Soler J., Gamazo P., Rodellar J., Gomez M. 2015. Operation of an irrigation canal by means of the passive canal control. Irrigation science, 33(2), pp.95-106.
Yazdi A.R., Hoseini S.A., Nazari S., Amanian N. 2020. Comparison of Downstream Scour of the Rectangular and Trapezoidal Piano Key Weirs, Iranian Hydraulic Association Journal of Hydraulics, 15(2), 95-102. (In Persian).
 
 
 
 
رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست
دوره 1، شماره 1
تیر 1401
صفحه 113-124
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار