مطالعه آزمایشگاهی پدیده جریان گردابی در سرریزهای روزنه‌ای (مطالعه موردی: مدل سد کارون 3)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار / گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد

2 کارشناس ارشد/ گروه سازه‌های هیدرولیکی موسسه تحقیقات آب وزات نیرو

3 کارشناسی ارشد / سازه‌های آبی دانشگاه چمران اهواز

چکیده

تشکیل گرداب یکی از مشکلات جدی در بهره برداری از سدها می‌باشد. در این پژوهش به منظور مطالعه گرداب و اثرات آن در سرریزهای روزنه‌ای سد کارون 3، مدل فیزیکی تک روزنه سد مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش‌ها نشان دادند که در سرریزهای روزنه‌ای با توجه به شرایط ویژه آن‌ها که تغییرات سطح آب مخزن با تغییرات دبی همراه است، با کاهش سطح آب مخزن در ابتدا قدرت گرداب‌ها افزایش و پس از رسیدن به مقدار حداکثر مجدداً کاهش می‌یابد. این تحقیق همچنین نشان داد که با افزایش قدرت گرداب، ضریب تخلیه ممکن است تا 10% کاهش یابد. مقایسه عمق استغراق بحرانی اندازه گیری شده با روش‌های مختلف نشان داد، روش‌های گوردن و نوس نتایج بهتری می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Vortex Flow Phenomena in Orifice Spillways (Case study: Karun III Dam)

نویسندگان [English]

  • S.R Khodashenas 1
  • H Sarkardeh 2
  • M Marosi 3
  • K Safavi 2
1 Assistant professor, Department of Water Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Senior Researcher in Hydraulic structures unit, Water Research Institute of Ministry of Energy, Tehran, Iran
3 M.Sc. in Water structures, Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Formation of Vortices is one of the serious problems in dam operation. In the present work, to study the vortex and its effects on orifice spillways of Karun III dam in southwestern Iran, partial (with only one orifice) physical models were constructed. Regarding to the special conditions in orifice spillways (changing discharge by changing the reservoir elevation) this study showed that when a decrease in reservoir elevation occurs, first strong vortices take place  and after reaching a maximum value the strength of these vortices decreases. This research also showed that, by increase in vortex strength, the discharge coefficient may reduce down to 10 percent. Measuring the critical submerged depth showed that among theoretical methods, Gordon and Knauss have better results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vortex
  • Orifice Spillway
  • Karun III dam
  • Physical Model
  • Local Loss

Andaroodi, M. (2006) “Standardization of civil engineering works of small high-head hydropower plants and development of an optimization tool”, Laboratoire de Constructions Hydrauliques Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Communication 26, 300 pages

Daemi, A. (1998), “Study on effective parameters on vortex formation at horizontal intake”, Proceeding of Water resources engineering Conference, Vol 2. pp.1900- 1906

Gordon, J.L. (1970), ”Vortices at Inkaes, International Water Power & Dam Construction, No 4, pp137-138

Hecker, G.E. (1981),”Model-Prototype Comparison of  Free Surface Vortices, Journal of Hydraulic Engineering, Vol.107, No.10, pp. 1243-1259

Knauss, J. (1987) “Swirling Flow Problems at intakes”, IAHR Hydraulic structure Manual No 1, A.A. Balkema, Rotterdam, The Netherlands

Reddy, Y.R. and Pickford, J.A. (1972), ”Vortices at Intake in Conventional Sumps”, International Water Power & Dam Construction, Vol 24, No 3, pp. 108-109