بررسی تأثیر مشخصات هندسی و شرایط هیدرولیکی بر عملکرد سازه تنظیم دبی دریچه سالونی-پارشال فلوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آّبی، گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان، گیلان، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب و وابسته پژوهشی پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان ، گیلان، ایران

3 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان، گیلان، ایران

چکیده

تحویل حجمی آب اولین گام برای کنترل و کاهش تلفات در مصارف کشاورزی است. در این تحقیق عملکرد سازه تحویل حجمی دبی دریچه سالونی-پارشال فلوم برای شرایط مختلف هندسی شامل مقدار بازشدگی دریچه سالونی، ابعاد، موقعیت قرارگیری پارشال فلوم نسبت به دریچه سالونی و شرایط هیدرولیکی شامل تغییرات دبی و شرایط جریان پایاب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که به‌طورکلی بازشدگی‌های 34، 45 و 68 درصد دریچه تأثیر معنی‌داری بر عمق‌های بالادست دریچه (h1)، چاهک اول پارشال فلوم (ha) و مقدار افت نسبی انرژی (ΔE/E1) ندارد؛ اما بازشدگی 11 و 23 درصد، موجب افزایش h1 و ΔE/E1 به ترتیب تا 9/28 و 7/29 درصد و کاهش ha تا 5/10 درصد در جریان آزاد نسبت به بازشدگی 100 درصد می‌گردد. بررسی‌های نتایج حاصل از موقعیت‌های قرارگیری پارشال فلوم نشان داد که در موقعیت‌های قرارگیری نصف عرض و هم‌عرض فلوم نسبت به دریچه، پارامتر h1 به ترتیب تا 8/2 و 8/3 درصد در پارشال فلوم 6 اینچ و 7/4 و 3/4 درصد در پارشال فلوم 9 اینچ نسبت به موقعیت ‌صفر افزایش‌یافته؛ اما در بازشدگی‌های 23، 34، 45 و 68 درصد دریچه و کلیه‌ی بازشدگی‌های مورد بررسی در پارشال فلوم 1 فوت، تفاوت معنی‌داری در پارامتر h1 وجود نداشت. بررسی نتایج نشان داد که بین پارامتر ha در موقعیت‌‌های کارگذاری مورد بررسی پارشال فلوم‌های مورد مطالعه، تفاوت معنی‌داری وجود ندارد. مقایسه نتایج نشان داد مقدار ΔE/E1 در موقعیت کارگذاری نصف عرض فلوم در مقایسه با موقعیت‌های صفر و هم‌عرض فلوم در پارشال فلوم‌ 6 اینچ کمترین مقدار را دارا بود؛ اما در پارشال فلوم‌های 9 اینچ و 1 فوت تفاوت معنی‌داری مشاهده نگردید. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن بود که ایجاد جریان پایاب با استغراق 60 و 70 درصد تأثیر معنی‌داری بر نمودار‌های دبی اشل نداشته اما درجه استغراق 80 درصد موجب افزایش پارامتر‌های h1 و ha به ترتیب تا 2/2 و 4/5 درصد می‌گردد. همچنین جریان پایاب مستغرق موجب افزایش پارامتر ΔE/E1 تا 3/47، 4/44 و 1/39 درصد به ترتیب در درجه استغراق‌های 60، 70 و 80 درصد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigate the effect of geometry and hydraulic condition on the performance of Lopac gate –Parshall flume discharge regulating structure

نویسندگان [English]

  • Reza Babaei Faghih Mahaleh 1
  • Mahdi Esmaeili Varaki 2
  • Behnam Shafiei 3
1 MSc. Student, Water Engineering Department, Guilan University, Guilan, Iran
2 Assistant Professor, Water Engineering Department, Guilan University, Guilan, Iran
3 Assistant Professor, Water Engineering Department, Guilan University, Guilan, Iran
چکیده [English]

In this study the performance of volumetric water delivery structure of Lopac gate-Parshall flume for various geometry condition including the size of Lopac gate opening, dimensions and position of parshall flume from the lopac gate and hydraulic conditions including flow rates and the downstream condition was investigated. Analysis of results compared to the size of opening of 100 percent of the Lopac gate showed that in general, opening of 34, 45 and 68 percent in the Lopac gate dose not lead to any significant effect on the upstream depth of gate (h1), the first well of Parshall flume (ha) and the amount of energy loss (ΔE/E1) but, the size of opening of 11 and 23 percent, lead to increase h1 and ΔE/E1 up to 28.9 and 29.7 percent, respectively and also decrease ha up to 10.5 percent in the free flow condition. Comparison of the results of the Parshall flume installation positions from the Lopac gate showed that in the half and equal width of flume position installation from the gate, h1 parameter increased in 6 inch parshall flume up to 2.8 and 3.8 percent and in 9 inch parshall flume up to 4.7 and 4.3 percent to the zero position respectively. Furthermore, in 23, 34, 45 and 68 percent of size of opening of gate and all of opening of the gate in 1 foot parshall flume, there was no significant difference between the h1 parameter. Comparison of results showed that there was no significant difference between ha parameters in all installation positions of parshall flumes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • energy loss
  • Lopac gate
  • Parshall flume
  • Stage-discharge
  • Volumetric water delivery

مراجع

Abt, S. R. and K. J. Staker. (1990). Rating correction for lateral settlement of parshall flumes. Journal of Irrigation and Drainage Engneering, ASCE, 116(6), 797-803.
Aqua Systems 2000 Inc. (2013). Leaders in Water Management and Control, Aqua Systems 2000 Inc. (sited in: http://www. as2i.net/products/control-gates/hydra-lopac-gate/, 10/9/2013).
Blaisdell, F. W. (1994). Results of parshall flume tests. Journal of Irrigation and Drainage Engneering, ASCE, 120(2), 278-291.
Burt, C. M., Mills, R. S., Khalsa, R. D. and Ruiz, V. (1998). Improved propoetional - integral (PI) logic for canal automation. Journal of Irrigation and Drainage Engneering, ASCE, 124(1), 53-57.
Cone, V.M. (1917). The Venturi flume. Journal of agricultural research, 9(4), 115-129.
Cox, A. L., Thornton, Ch. I. and Abt, S. R. (2013). Supercritical flow measurement using a large Parshall flume. Journal of Irrigation and Drainage Engneering, ASCE, 139(8), 655-662.
Isaloo, N. Hoseinzadehdalir, A. Farsadizadeh, D. and Sadraddini, S. A. A. (2006). Htdraulic performance evaluation of water flow measurement, case study: Slide gate of M2R/B1L canal of irrigation and drainage networks in Moghan. Technical workshop on management, operation and maintenance of irrigation and drainage networks. (In Farsi)
Ministry of Energy. (1994). Technical standards of irrigation and drainage networks: Measurement flow. Publication No.106. (In Farsi)
Naghaei, R. and Monem, M. J. (2013). Introduce of Lopac gate to regulate the water level in irrigation canals and provide hydraulic equations. 4thNational Conference on Irrigation and Drainage Networks Management, 25-27 Feb 2014., Shahid chamran University of Ahwaz-IRAN. (In Farsi)
Monem, M. J., and Kiapasha, M. S. (2009). Development of Mathematical Model of Fuzzy Control System in Irrigation Canal. Iranian Journal of Hydraulic, 3(4), 13-26.
Oad, R., and Kinzli, K. (2006). SCADA employed in Middle Rio Grande Valley to help deliver water efficiently. Newsletter of the water center at colorado state university.
Parshall, R. L. (1928). The improved venturi flume. Transactions of American society of civil engineers, ASCE, 89(1), 841-851.
Sadeghi, S. and Monem, M. J. (2015). The comparison between lopac gate and Slide gate in irrigation canal under ASCE test cases. First National Congress on Irans Irrigation & Drainage. May.13-14. Ferdowsi University of Mashhad. Iran. (in Farsi).
Shamsai, A. (2003). Water transfer systems. Amirkabir University of Technology. (In Farsi)
Singh, J., Mittal S. K. and Tiwari H. L. (2014). Discharge relation for small Parshall flum in free flow condition. International journal of research in engineering and technology, 3(4), 317-321.
Skogerboe, G. V., Hyatt, M. L., England J. D. and Johnson, J. R. (1966). Measuring water with Parshall flumes. Reports Utah water research laboratory. Paper 83.
Thornton, Ch. I., Smith, B. A., Abt, S. R. and Robeson, M. D. (2009). Supercritical flow measurement using a small Parshall flume. Journal of Irrigation and Drainage Engneering, ASCE, 135(5), 683-692.
Yousofvand, F. and Monem, M. J. (2014). Introduce Lopac gate and extracte hydraulic flow rate eqution in free flow conditions. 14 th Iranian Hydraulic Conference, 12-14 Nov 2014., University of TABRIZ. (In Farsi)
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 49، شماره 4
مهر و آبان 1397
صفحه 727-717

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار