انواع سرریز سدها

انواع سرریز سدها را می توان بصورت زیر طبقه بندی نمود:

1)    سرریز اوجی(Ogee spillway)
2)    سرریز پلکانی(Stepped spillway)
3)    سرریز شوت(Chute spillway)
4)    سرریز نیلوفری(Morning glory spillway)
5)    سرریز جانبی(Side-channel spillway)
6)    سرریز سیفونی(Siphon spillway)

سرریز اوجی:
        سرریز اوجی یا لبه آبریز معمولی ترین و شاید در عین حال ارزان ترین سرریز است که مقدار زیادی آب را از روی خود عبور می دهد.
        این نوع سرریز می تواند جزئی از بدنه سد وزنی ، قوسی یا پایه دار باشد .
        از این نوع سرریز در سدهای انحرافی به منظور بالا بردن سطح آب و انحراف آن به مزرعه استفاده می شود.

سرریز پلکانی:
        سرریز پلکانی به علت شکل خاص خود به طور خودکار هوادهی جریان عبوری را تأمین نموده و از شدت پدیده کاویتاسیون می کاهد.
        به عنوان یک سازه مستهلک کننده انرژی عمل می نماید .
        در ضمن اجرای سرریز پلکانی نسبت به سایر سرریزها ساده تر است .

سرریزهای شوت:
        سرریزهای شوت در سدهای خاکی کاربرد فراوانی دارند.
        جریان آب از داخل دریاچه و پس از عبور از روی یک سرریز لبه آبریز نسبتاً کوتاه وارد کانال تخلیه می شود که این کانال باشیبی تقریباً منطبق بر شیب کناره ها به رودخانه پایین دست منتهی می گردد.

سرریز نیلوفری:
        سرریز نیلوفری تشکیل می شود از یک دهانه دایروی در داخل دریاچه ، یک تبدیل   دایروی قائم و یک تونل تحت فشار افقی.
        کاربرد این نوع سرریزها بیشتر در دره های تنگ که امکان ساخت دیگر سرریزها نمی باشد.

سرریزهای جانبی:
        در سرریزهای جانبی ، مقطع کانال در کنار و به موازات کانال تخلیه قرار دارد و لذا جریان آب پس از عبور از روی مقطع کنترل و ورود به کانال تخلیه ، با یک چرخش 90 درجه و از طریق کانال مربوطه به قسمت پایین دست سد هدایت می شود.
        سرريزهاي جانبي در سدها و كانالها و لوله هاي زهكش از نوع جريان متغیر مكاني مي باشند .

سرریز سیفونی:
        سرریز سیفونی با استفاده از قانون سیفونها عمل نموده و آب پشت سد را به سمت پایین دست می مکد.
        ارتعاشات بوجود آمده توسط این سرریزها و هزینه های نسبتاً سنگین نگهداری و تعمیرات آنها باعث شده است تا نسبت به سایر سرریزها کمتر مورد توجه قرار گیرند.


        سرریزاوجی

مقدمه
    معمولی ترین و شاید در عین حال ارزان ترین سرریز ، که بتوان مقدار زیادی آب را از روی خود عبوردهد سرریز لبه آبریز یا همان سرریز اوجی می باشد همانطورکه قبلاً گفته شده این نوع سرریز می تواند جزئی از بدنه ی سد وزنی ، قوسی یا پایه دار باشد .



تاریخچه و مرروی بر کارهای انجام شده
ü     کسیدی (Cassidy , 1965) برای اولین بار مطالعه روی این سرریزها را انجام داد. در این تحقیق وی از روابط آنالیز ابعادی و فرض جریانهای غیر چرخشی جهت تحلیل جریان روی سرریز استفاده نمود.
ü     برادلی (Bradley , 1952) مقادیر ضریب سرریزهای اوجی را مورد بررسی قرار داد.
ü     آسی (Assy , 2001) جریان دو بعدی و غیرچرخشی از روی سرریز سد را با کمک روش جدیدی از تفاضلات محدود تحلیل کرد.

اهمیت مطالعه جریان روی سرریز اوجی
   در سرریزهای اوجی بایستی چند مسئله مهم را مورد مطالعه قرار داد. در زیر این مسائل مطرح شده و در مورد هر کدام توضیح داده شده است:
     الف ـ شکل لبه ساختمان و پروفیل سرریز اوجی :
    در اوایل سعی می شد که شکل لبه سا ختمان سرریز را شبیه یک سهمی ساده بسازند اما با گذشت زمان و بر اساس آزمایشات انجام شده بنرین توصیه کرد که لبه سرریز همانندپروفیل سطح زیرین سفره جریان باشد.
     ب ـ تعیین شدت جریان در سرریزهای اوجی :
       درتعیین مقدار شدت جریان در یک سرریز اوجی به نکات زیر باید توجه نمود :
Ø     تعیین مقدار ضریب آبگذری سرریز (C)
Ø     طول موثر سرریز (L)
Ø     ارتفاع کل از محل تاج تا خط انرژی کل

ج ـ تعیین طول موثر سرریز :
    طول موثر طولی از سرریز است که برای عبور جریان آزاد باشد . حال اگر پایه هایی برای تعبیه دریچه از روی سرریز ساخته شوند ، بطور مسلم از طول موثر جریان می کاهد ، که باید در محاسبه طول موثر سرریز دخالت داده شود.
د ـ تعیین فشار در سرریز اوجی :
    هرگاه پروفیل ساختمان سرریز اوجی مماس بر پروفیل سطح زیرین سفره جریان باشد عملاً فشار بر روی تاج سرریز برای شدت جریان طرح بسیار ناچیز است .برای جلوگیری از خطرات و خسارات احتمالی ناشی از افزایش و کاهش فشار باید نحوه توزیع فشار روی سرریز را بدست آورد .
ه ـ تعیین سرعت درپنجه سرریز اوجی :
    برای تعیین عدد فرود در محل پنجه سرریز که در طراحی حوضچه آرامش مورد استفاده قرار می گیرد لازم است سرعت در پنجه مشخص باشد.

سرریزپلکانی

مقدمه
ü     سرریزهای پلکانی سازه های هیدرولیکی هستند که از حدود 3500 سال پیش مورد استفاده قرار گرفته اند. تعداد زیادی سد که از سرریزهای پلکانی استفاده می نمودند درقرن نوزدهم و بیستم ساخته شدند. در اواخر قرن نوزدهم اثر فوق العاده سرریزهای پلکانی بر استهلاک انرژی مورد توجه قرار گرفت ازسال 1970 تاکنون علاقه به استفاده از سرریزهای پلکانی بعلت استفاده از مصالح جدید ( غلتکی و پلیمرهای گابیونی ) روشهای جدید و ابزارهای جدیدی گسترش یافت.

   سرریز پلکانی مشتکل از پله هایی است که ازنزدیکی تاج سرریز شروع شده و تا پاشنه پایین دست ادامه دارد . درسالهای اخیر توجه به این نوع سرریزها بدلیل تأثیر قابل ملاحظه بر میزان استهلاک انرژی جریان بیشتر شده است . این امر باعث کاهش هزینه های اجرایی این نوع سرریز می شود.
مواردی که در سرریز پلکانی سبب افزایش استهلاک انرژی می شود :
v    وقتی که تعداد پله ها در سرریزهای پلکانی افزایش یابد استهلاک انرژی نیزافزایش می یابد.
v    کاهش ارتفاع درسرریزهای پلکانی ساده باعث افزایش استهلاک انرژی می شود.
v    افزایش ارتفاع لبه پله ها درسرریزهای شیب دار و لبه دار باعث افزایش استهلاک انرژی می شود.
v    کاهش طول پله ها وقتی که تعداد و ارتفاع پله های سرریز ثابت باشد باعث افزایش استهلاک انرژی می گردد.
v    کاهش دبی نیزباعث افزایش استهلاک انرژی می گردد.

تاریخچه
ü     قدیمی ترین سرریز پله ای جهان سرریز پله ای لبریز شونده آکارنانیا (akarnania) دریونان می باشد که حدود 1300 سال قبل از میلاد مسیح ساخته شده است.

ü     دو سرریز پله ای قدیمی دیگر نیز سدهای رودخانه خوسر ( یا سدهای آجیلاه ) در عراق هستند. این سدها تقریباً حدود 694 سال قبل از میلاد بوسیله سیناکریب (Sennacherib) پادشاه آشور و به منظور تأمین آب شهر نینوا پایتخت آشورنزدیک به موصل فعلی در کشور عراق ساخته شده اند.
ü     یکی از سازه های بسیار جالب ، سد کازرین (Kasserine) با طول تاج لبریز شونده 150 متر است . سازه های کوچکتر دیگری نیز نظر تاریگلات (Tareglat) در لیبی ، قصر خوباز (Qasr khubbaz) در سوریه و قدگرگور (Qued Gergour) درتونس وجود داشته اند. مهندسین عمران مسلمانان پس از سقوط امپراطوری روم تجربیات نباتائین ها ، (Nabataeans) رومی ها و سائبی ها (sabaens) را کسب کرده اند.
ü     و سد هائی را با سرریز های پله ای در عراق ( برای مثال سرریز آدهیم )-ایران ( برای مثال خواجو ) ، عربستان سعودی ( برای مثال درویش ) (Darwaish) ، اسپانیا ( برای مثال مستلا Mestella ) احداث نموده اند .
ü     مهندسین اسپانیایی به استفاده از سازه های رومی و مسلمانان ادامه داده اند و لبریزها و سدهای جدیدی را با سرریزهای پله ای نظیرسد آلمانزا (Almansa) ، سد آلیکانتی (Alicante) ، سد بارائیکودی آباژو (Barraruecode Abajo) احداث کرده اند.
ü     مهندسین فرانسوی در اواسط قرن هفدهم تجربیات زیادی را کسب کرده اند. سیستم تغذیه کننده کانال « دومیدی » (du midi)در جنوب غربی فرانسه بوسیله ریکوویت (Riquet) طراحی شده و همراه با چندین آبشار پلکانی بوسیله وابان (Vauban) توسعه پیدا کرده است.

جریان مستغرق ( رویه ای ):
     در رژیم جریان مستغرق ، جریان بصورت پیوسته از لبه پله ها عبور می نماید . در این حالت زیر پله ها ، هوا وجود ندارد . و پله ها غرق می شوند. حبابزایی شدید نیز در این حالت اتفاق می افتد و احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون زیاد است .

درتقسیم بندی جدید که توسط اوتسو و یاسودا برای نحوه انتقال رژیم جریان در سرریزهای پلکانی ارائه شده است . رژیم جریان به سه بخش تقسیم شده است :
الف ـ رژیم جریان مستغرق همراه با گردابهای کناری بر روی هر پله
ب ـ رژیم جریان آبشاری همراه با حبابهای هوایی در پله
ج ـ رژیم جریان انتقالی که در آن رژیم جریان آبشاری همراه با حبابهای هوا همه جا شکل نمی گیرد و گردابهای کناری نیز در بعضی از پله ها بوجود می آید .

    رژیم جریان انتقالی برای اولین بار توسط اوتسو و یاسودا در سال 1997 ارائه گردید . در هر دو تقسیم بندی ارائه شده ، ناحیه رژیم جریان مستغرق و آبشاری وجود دارد و تنها تفاوت این دو تقسیم بندی در ناحیه رژیم جریان انتقالی است .

پیش بینی رژیم جریان
نوع رژیم پله ای تابعی از دبی و شکل هندسی پله است .

تحقیقات جانسون
جانسون رابطه تعیین افت انرژی نسبی جریان از روی آبشار عمودی را بصورت زیربیان نمود:

تحقیقات چمنی و راجاراتنام
برای بررسی میزان استهلاک انرژی در رژیم جریان ریزش ، چمنی و راجاراتنام        ( 1994) روش زیر را پیشنهاد نموده اند :
    به فرض یک سرریز پلکانی   با طول افقی L برای هر پله ، h ارتفاع هر پله ، N تعداد کل پله ها باشد و   ضریب افت انرژی برای هر پله باشد.
     می توان رابطه افت انرژی را به صورت زیر نشان داد:

چمنی و راجاراتنام با استفاده از نتایج آزمایشگاهی هورنر برای مقدار   نشان دادند که در تمامی موارد مقدار   با افزایش    Yc/h کاهش می یابد.
تحقیقات موسوی جهرمی و همکاران
   در تحقیقی که توسط موسوی جهرمی و همکاران ( 2003 ) و برای دو عمق قبل و بعد از پرش هیدرولیکی دردو فلوم با مشخصه پله های قابل تغییر صورت گرفت نتیجه زیر حاصل گردید :
v    افت انرژی نسبی تابعی از دبی جریان ( یا yc ) بوده و با افزایش دبی ازمقدار افت انرژی نسبی کاسته می شود.

سرریز نیلوفری

مقدمه

ü     سرریز نیلوفری در سال 1930 معرفی و اقتصادی بودن آن ثابت شده است مشروط بر اینکه تونل انحراف را بتوان به عنوان مجرای افقی این سرریز استفاده کرد.
ü     سرریز نیلوفری درجاهایی که فرسایش زیاد است کاربری دارند و جهت انتقال آب از زیر بزرگراهها و یا خطوط آهن استفاده می شود.
ü     در واقع ازسه قسمت تشکیل شده است :
1)    یک قسمت که قیفی شکل است و شرایط سرریز عادی را بازی می کند ولی گرد است.
2)    قسمت دیگر شفت است دو حالت دارد که یا عمودی است و یا مایل است .
3)    قسمت سوم از یک تونل تشکیل شده که تونل آب بر است و دارای شیب منفی است.

ü     نقطه ضعف این سرریزها این است که در سیلاب های بزرگتر از آنچه که در طرح دیده شده ضریب اطمینان سرریز پایین می آید.

موارد کاربرد سرریز نیلوفری
    سرریزهای نیلوفری را معمولاً برای سدهایی با دبی طراحی کم تا متوسط با مقدار حداکثر 1000 مترمکعب در ثانیه ، استفاده می کنند. ارتفاع سازه ممکن است تا حدود 100 متر انتخاب شود. هر چند مقدار 50 متر مناسب تر است . استفاده از این نوع سرریز در موارد زیر توصیه می شود:
P احتمال وقوع زلزله کم باشد.
P سرریز افقی را بتوان به مجرای انحرافی موجود متصل کرد.
P مقدار زباله ها و مواد شناور قابل توجه نیست.
P     محدودیت فضا برای ساخت سرریز مستقیم وجود دارد.
P مجرای انحرافی کوتاهی را می توان مهیا کرد.
طراحی هیدرولیکی سرریز نیلوفری
   برای سرریز نیلوفری سه کنترل انجام می دهیم :
1.    کنترل تاج
2.    کنترل گلوگاه
3.    کنترل تونل

کنترل تاج(crest control)
زمانی که کنترل دربالای سرریز است دبی تابعی از        است .
در این حالت یک جریان تحت شتاب تند شونده در جهت لوله عمودی شفت ایجاد شده و درقسمت خروجی یک جریان با شتاب کند شونده و سرعت کم داریم .

کنترل گلوگاه (throot control)
همان شرایط روزنه است . دراین حالت سرریز در وضعیت نیمه مستغرق قرار دارد و روابط اریفیس در این جا کار ساز است.

کنترل تونل یا شرایط تحت فشار (tunnel control)
دبی تابعی است از بار کل منهای بار مستهلک شده . جریان کاملاً پر حرکت می کند. در این حالت سرریز کاملاً پر است و مثل لوله عمل می کند.


سرریزجانبی

مقدمه

ü     سرريز جانبي عبارتست از يك سرريز با جريان آزاد كه در ديواره كانال تعبيه شده است و اجازه مي دهد در مواردي كه ارتفاع آب بالاتر از تاج سرريز قرار دارد ،مقداري از آب از روي آن خارج شود.
ü     جريان عبوري از سرريز جانبي از نوع جريان هاي متغير مكاني مي باشد .

موارد استفاده سرريزهاي جانبي

Ø     كاربرد در مهندسي بهداشت محيط و سيستمهاي جمع آوري فاضلاب
Ø     كاربرد در شبكه هاي آبياري و زهكشي
Ø     محافظت از خاكريزها در زمان وقوع سيل
Ø     در مسائل مربوط به آبخيزداري و در مدخل دره هاي باريك در نواحي كوهستاني
Ø     كاربرد وسيع در نيروگاههاي حرارتي

جريان متغير مكاني
جريان متغير مكاني به حالتي از جريانهاي دائمي (steady )گفته مي شود كه شدت جريان در طول كانال و در جهت جريان افزايش يا كاهش مي يابد.
بر حسب نوع تغييرات شدت جريان اين نوع جريانها به دو گروه تقسيم بندي مي شوند :
1)    جريانهاي متغير مكاني با افزايش شدت جريان
2)    جريانهاي متغير مكاني با كاهش شدت جريان

جريان متغير مكاني با افزايش شدت جريان:           S.v.f.with Increasing Discharge

سازه هايي كه با اين سيستم كار مي كنند بازده كمي دارند هر چند گاهي اوقات مجبور به استفاده از چنين سيستم هايي هستيم . محققين مختلفي در اين زمينه تحقيقات انجام داده اند:
v    براي اولين بار(1926) Hinds فرم صحيح معادله كلي ديفرانسيل را براي جريان هاي متغير مكاني با افزايش شدت جريان در طرح سرريزهاي جانبي با صرفنظر از اثر اصطكاك ارائه داد.
v    پس ازآن Faver يك معادله كامل تر را پيشنهاد كرد كه در آن عامل اصطكاك در مولفه سرعت ورودي در جهت محور كانال نيز در نظر گرفته شده بود.
v    Camp (1940) كانال هاي مستطيلي را با جريان ورودي جانبي يكنواخت با بيان اصطكاك به صورت ترم ضريب مقاومت ویسباخ (F) مطالعه نمود .
v    Li (1955) حالت جريان در كانالهاي ذوزنقه اي با جريان جانبي ورودي يكنواخت را ابتدا با صرفنظر كردن از عامل اصطكاك و سيس با اضافه كردن آن با استفاده از فرمول شزی مورد مطالعه قرار داد

جريان متغير مكاني با كاهش شدت جريان:
(s.v.f.with Decreasing Discharge)

در اين نوع از جريان شدت جريان در طول مسير كاهش مي يابد و اساساً يك جريان انشعابي مي باشد . اكثر محققين در تحقيقات خود راجع به اين حالت از افت انرژي صرف نظر نموده اند و از معادله انرژي براي بدست آوردن معادله حاكم بر جريان استفاده كرده اند .
از محققين اين گروه مي توان به De-marchi(1934)، subramanya (1972) ، (1979) Ranga Raju ، (1991) Cheong اشاره نمود. آنها معتقدند عمل شاخه اي شدن جريان ماهيتاً باعث افت انرژي نمي شود و يا اينكه مقدار آن در مقايسه با افت ناشي از اصطكاك قابل صرفنظر كردن است.
در مقابل گروه ديگري نظير (1976) EI-khashab و (1934) Balm Farth بر اين باورند كه اصولاً عمل شاخه اي شدن جريان و انشعاب آن باعث ايجاد افت انرژي مي شود و در حالت كلي نمي توان از آن صرفنظر نمود و لذا حذف آن باعث ايجاد خطا خواهد شد و بنابراين براي بدست آوردن معادله اين جريانها مي بايست از معادله اندازه حركت استفاده نمود.

معادلات حاكم بر جريان متغير مكاني
v   جریان متغیر مکانی با دبی افزاینده :
در جریان متغیر مکانی با دبی افزاینده مقدار قابل ملاحظه ای اتلاف انرژی داریم و در بیشتر مواقع این اختلاف کمیت غیر مطمئن است پس بدلیل مقدارزیاد و نامطمئن استهلاک انرژی ما از رابطه اندازه حرکت استفاده می کنیم .

جهت طراحی فرضیاتی را در نظر می گیریم :
1)    جریان یک بعدی است
2)    پخش پروفیل جریان در عرض کانال ثابت و غیرمتغیر است بنابراین ضریب پخش سرعت واحد است .
3)    فشار در جریان هیدرواستاتیک است .
4)    شیب امتدادی کانال به طور نسبی کوچک است . پس اثرات بار ، فشار و نیرو بر سطح کانال ناچیز است . اما اگر شیب دار باشد ضریب تصحیح واجب است .
5)    رابطه مانینگ جهت بدست آوردن افت اصطکاکی در امتداد بستر کانال بکار میرود.
6)    اثرات ورود هوا به جریان نادیده گرفته می شود.

v   جریان متغیر مکانی با دبی کاهنده:

اگر جریان با دبی کاهنده را بررسی کنیم در این جریان چون جریان از جریان اصلی جدا شده پس هیچ افت انرژی وجود ندارد. بنابراین می توانیم از رابطه انرژی این سیستم را تحلیل کنیم:

v

مطالعات Awasthy& :subramanya
سوبرامانيا و آواستي مطالعاتي را روي سرريز هاي جانبي لبه تيز مستطيلي انجام دارند . آنها نشان دادند افت جريان در اثر وجود سرريز جانبي در ابتداي سرريز ناچيز است و با انجام آزمايشات براي جريان زير بحراني و فوق بحراني روابطي را براي محاسبه ضريب تخليه سرريزهاي جانبي لبه تيز ارائه نمودند:



v مطالعات Ranga Raju :
رانگاراجو در سال 1979 در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه روركي هندوستان كه در ابتدا به منظور بررسي صحت معادله دي مارچي در برآورد ميزان تخليه از سرريزهاي لبه تيز و لبه پهن انجام شد نهايتاً منجر به ارائه روابطي براي محاسبه ضريب تخليه براي هر يك از سرريزهاي ذكر شده گرديد:


v مطالعات Hager :
Hager در سال 1983 با صادق ندانستن فرض رابطه دبي سرريز نرمال در سرريزهاي جانبي ، فرمول جديدي را براي سرريزهاي جانبي پيشنهاد كرد و اظهار داشت كه ضريب شدت جريان وابسته به عوامل نسبت سرعت به عمق جريان ، زاويه جريان وشكل كانال مي باشد :

v مطالعات Swamme :
سوامی و همكاران در سال (1994) مفهوم جديدي بنام ضريب شدت جريان موضعي را مورد توجه قرار دارند و براي محاسبه ضريب شدت جريان در سرريزهاي لبه تيز بدون ديواره در دو طرف كانال جانبي رابطه اي ارائه كردند:

v مطالعات cheong :
در سال 1991 تحقيقات خود را بر روي سرريزهاي جانبي مستطيلي در كانالهاي ذوزنقه اي متمركز نمود و رابطه اي براي محاسبه ضريب تخليه در اين حالت ارائه نمود :

v مطالعات Singh :
Singh در سال 1994 نشان دادند كه ضريب شدت جريان علاوه بر عدد فرود بالادست به نسبت ارتفاع سرريز به عمق جريان بالادست سرريز نيز بستگي دارد و با استفاده از رگرسيون گيري چند متغيره رابطه اي براي محاسبه ضريب تخليه بدست آوردند:


v مطالعات جليلي و برقعي :
جليلي و برقعي در سال 1996 نشان دادند كه در جريانهاي فوق بحراني، فرض ثابت بودن انرژي مخصوص در طول سرريز صحيح نمي باشد و توصيه كردند در تحليل سرريزهاي جانبي در حالت جريان فوق بحراني از معادله اندازه حركت استفاده شود :

v مطالعات شفاعي بجستان و ايزدجو:
شفاعي بجستان وايزدجو در سال 1375 پس از ارائه يك مدل كامپيوتري براي محاسبه پروفيل سطح آب در طول سرريز جانبي رابطه اي براي محاسبه ضريب تخليه جريان در سرريزهاي مستطيلي لبه تيز پيشنهاد نمودند :

v مطالعات برقعي و صالح نيشابوري:
برقعي و صالح نيشابوري در سال (1382) با در نظر گرفتن عمق روي سرريز به عنوان عمق بحراني دبي سرريز جانبي را محاسبه و رابطه اي براي محاسبه ضريب تخليه ارائه دادند:

v مطالعات برقعي و كبيري ساماني :
برقعي و كبيري در سال 1384 با استفاده از داده هاي اندازه گيري شده در مدل آزمايشگاهي سرريز جانبي با استفاده از روش ناقص و با بهره گيري از نرم افزار spss به ارائه روابط بهينه براي تعيين ضريب دبي و در نتيجه دبي عبوري از سرريز جانبي پرداختند.

v مطالعات برقعي و همكاران :
برقعي و همكاران در سال (1999) به بررسي ضريب سرريز جانبي در جريانهاي زير بحراني پرداختند . آنها به اين نتيجه بالاخره رسيدند :

v مطالعات قدسيان :
قدسيان در سال (1376) مفهوم جديد ضريب دبي تحت عنوان ضريب دبي المان به صورت تابعي از نسبت عمق جريان با ارتفاع سرريز ارائه نمود و روشي را براي محاسبه دبي سرريزهاي جانبي معرفي كرد :

سرریزسیفونی

مقدمه و تاریخچه

ü     سرریزسیفونی می تواند به صورت سرپوشیده ( کاملاً داخل بدنه سد ) یا سیفون لا له ای باشد. هر دوی این سیفونها در برابر افزایش دبی ، از نظر هیدرولیکی رفتاری شبیه به سرریزهای مستقیم دارند.


ü    سیفونها معایبی نیز دارند که عبارت است از :
Ø     ایجاد امواج در پایاب در زمان هواگیری سریع ، شبیه بازکردن ناگهانی دریچه
Ø     ایجاد خسارت ناشی از کاویتاسیون به خاطر فشار کم در سیفون
Ø     مسدود شدن سیفون با چوب یا یخ
شرح کاملی درباره سیفون را در کارهای : گویندارائو ( 1956 ) ، پرس ( 1959 ) ،سامارین و همکاران ( 1960 ) و پریسلر و بلریچ ( 1985 ) می توان دید . بازنگری و تجدید نظر در طراحی سیفون برای عمقهای نسبتاً زیاد ، تا 16 متر توسط بلریچ (1994) ارائه شده است .

نتیجه گیری

سرریز اوجی :
P طراحی سرریز بر مبنای ضریب تخلیه ( Discharge ) می باشد.
P برای تعیین دبی آن از معادله دبی سرریزهای لبه تیز مستطیلی استفاده می شود.
P این نوع سرریزمی تواند جزئی از بدنه سد وزنی ، قوسی یا پایه دار باشد.
P ارزان ترین سرریزی است که می تواند مقدارزیادی آب از روی خود عبور مید هد.

سرریز پلکانی :
P     این سرریزها بدلیل تأثیر قابل ملاحظه پلکانها استهلاک انرژی را افزایش می دهد.
P در سرریز پلکانی به علت شکل خاص آن و قرار گیری پله در بدنه آن جریان کاملاً هواده می باشد.
Pیکی از مزایای سرریز پلکانی مطابقت آن با تکنولوژی بتن غلتکی (R.c.c) است .

سرریز نیلوفری :

سرریز نیلوفری در جاهایی که فرسایش زیاد است کاربری دارند و جهت انتقال آب از زیر بزرگراهها و یا خطوط آهن استفاده می شود.

P نقطه ضعف این سرریزها این است که در سیلاب های بزرگتر از آنچه در طرح دیده شده ضریب اطمینان سرریز پایین می آید .
P سرریز نیلوفری معمولاً برای سدهایی با دبی طراحی کم تا متوسط با مقدار حداکثر 1000 متر مکعب در ثانیه استفاده می شود.
P برای طراحی سرریزی نیلوفری سه کنترل تاج ، گلوگاه و تونل سرریز انجام می شود.

سرریز جانبی :
P این نوع سرریز برای سدهای با دبی طراحی زیاد در نظر گرفته نمی شود. چون عمق جریان روی سرریز جانبی معمولاً محدود برای مثال حدود 3 متراست .
P سرریز جانبی جدا از سازه سد ساخته می شود و دبی عبوری از آن از طریق دره پایین دست به پایاب منتقل می شود.
P جریان عبوری از سرریز جانبی از نوع جریان متغیر مکانی با کاهش دبی است

سرریز سیفونی :
ü درسرریز سیفونی از قانون سیفونها استفاده می شود.
ü ارتعاشات بوجود آمده توسط این سرریزها و هزینه های نسبتاً سنگین نگهداری و تعمیرات آنها سبب شده است تا نسبت به سرریزهای دیگر کمتر مورد توجه قرار گیرد.

انواع سرریز سدها

مطالب مشابه :

سد خاکی

دانلود نرم افزار مهندسی آب HEC-RAS + آموزش فارسی

مطالعات مقدمات سد های خاکی

دانلود راهنمای کاربردی کار با ماشین حساب classpad و برنامه نویسی با آن

تحزیه و تحلیل مسائل طراحی اجزا

رشته ی سازه های هیدرولیکی

تماس با ما

انواع سرریز سدها