خلاصه

سرریزهاي نیلوفري شامل سه قسمت اصلی تاج، شفت و یک مجرا یا تونل افقی تقریباًیا افقی می باشند. جریان در این سازه ها از روي تاج عبور کرده و پس از گذر از یک شفت قائم به سمت پایین دست تونل جریان می یابد. این سرریزها جهت انتقال آب از مخزن به پایین دست در داخل مخزن تعبیه می شوند معمولاًو در سدهایی که بر روي توپوگرافی هایی با دره هاي باریک و در شرایطی که امکان اتصال آنها به یک تونل پایین دست موجود باشد استفاده می شوند. میزان آبگذري این سرریزها به هندسه تاج سرریز، محل قرارگیري این سرریز در داخل مخزن نسبت با تاج سد، هد آب، سرعت ورودي جریان در داخل تاج، وجود و عدم وجود سیستمهاي استهلاك انرژي مانند گرداب شکنها و پروفیل شفت سرریزو شیب تونل تحتانی بستگی دارد. جهت بررسی دیگر عوامل مؤثر در آبگذري سرریزهاي نیلوفري آزمایشهایی بر روي مدل فیزیکی سرریز نیلوفري سدهاي البرز و پانزده خرداد و تهم انجام گرفت. بررسی نتایج نشان داد که کاهش عمق تقرب، افزایش قطر تاج سرریز و تعبیه گرداب شکن منجر به افزایش آبگذري این سرریزها می شود.

کلمات کلیدي: سرریز نیلوفري، آبگذري، عمق تقرب، مدل فیزیکی

۱٫ مقدمه

سرریزهاي نیلوفري بیشتر در دره هاي باریک که تکیه گاه ها به صورت پلکانی بالا می روند و در صورت وجود تونل هاي انحرافی از قبل مفید می باشد. نکته مثبت دیگر سرریز هاي نیلوفري این است که با هد آب کمتري به نزدیکی ظرفیت حداکثر عبور جریان خود می رسد که این مسئله این سرریز را براي حالتی که حداکثر جریان خروجی از سرریز محدود است بسیار ایده آل می سازد. بنابراین اگر در ارتفاع بالا یک افزایش ظرفیت مناسب براي مخزن سد داشته باشیم به نحوي که با رسیدن به یک تراز خاص فضاي ذخیره اي مناسبی وجود داشته باشد، شدت سیلاب را کاهش می دهد.
دراینگونهسرریزها،آبازروییکتاجافقیواردیکشفتقائمویامایلمیشودوسپسازطریقیکتونلیامجرایسرپوشیدهتقریباًافقیبهرودخانهمیپیوندد.

۲٫ اصول نظري

همانطورکهدررویمنحنیتخلیهسرریزمشخصشدهاست،هرگاهارتفاعĤبرویتاجسرریزبیننقاط aوg باشد،کنترلجریانتوسطتاجانجامخواهدپذیرفت(حالتاول).

اگرارتفاعĤببیننقاطg و h باشد،کنترلروزنهایحاکممیگردد(حالتدوم) و در حالت سوم، پسازافزایشارتفاعازنقطهh ،مجرایتخلیهسرریزکاملاًپرمیشود.

شکل– ۱ طبیعت جریان و مشخصات تخلیه اي سرریز نیلوفري[۱]

خصوصیاتجریاندرسرریزهاینیلوفري،برحسباندازهنسبیاجزایمختلفĤنمتغیرخواهدبود.

باتغییرقطرتاجسرریز،منحنیabدررویشکل۱چنانتغییرخواهد کردکهعرضg دررویمنحنی cd کمتریابیشترخواهدشد.

۱٫۲ ظرفیت آبگذري سرریز

براي بدست آورد ن بهترین بازده تخلیه، لازم است که شکل تاج سرریز بر پروفیل زیرین ورقه آبی، که از روي لبه تیز فرو می ریزد منطبق باشد.

دبی جریان از روي یک سرریز اوجی را می توان از رابطه زیر پیدا کرد:

. (۱ )

که در آن:

=Q دبی (متر مکعب در ثانیه)

=Co ضریب آبگذري

=L طول مؤثر تاج سرریز (متر)

=H بار آب (متر)

ضریب آبگذري تابع عوامل متعددي است که می توان از عمق تقرب، رابطه شکل واقعی تاج س رریز با شکل مطلوب سفره زیرین آب ریزشی، شیب وجه بالادست سرریز، میزان استغراق پایین دست و دخالت کف بند پایین دس ت نام برد.