بررسي تغييرات نوسانات فشار وارد بر كف پله سرريزهاي پلكاني مطالعه موردي : سرريز سد سياه بيشه ايران

تاكنون بر اساس روابط تحليلي و عددي، مطالعات اندكي جهت بررسي توزيع فشار استاتيك و ديناميك در سطح پله در سرريزهاي پلكاني انجام و بعضا روابطي نيز در اين مورد ارائه شده است . اين روابط عمدتا بر مبناي فرض هايي از قبيل غيرچرخشي بودن جريان استوار هستند. چنين فرضهايي در طرح هاي واقعي صادق نخواهد بود و نتايج حاصل از اين روابط قابل استناد نميباشد . به كمك مدلهاي فيزيكي مي توان شرايط هندسي پيچيده را با دقت قابل قبولي شبيه سازي و با برقراري جريان هاي عبوري مختلف و اندازه گيري و ثبت توزيع فشار ديناميك و لحظه اي، استنباطي از توزيع فشار روي پله ها در طول سرريز سدها بدست آورد . اهميت اين تحقبق را ميتوان در طراحي سازه اي ايمن و كاهش هرچه بيش تر اثرات تخريبي جريان بر سازه سرريز به جهت نيروهاي لحظه اي وارد بر كف پله ها در سرريز هاي پلكاني جستجو نمود .در اين تحقيق مدل سرريز سد سياه بيشه بالا كه از نوع پلكاني و با سرريز لبه پهن مستطيلي است با استفاده از پلكسي گلاس در مقياس 1:15 در موسسه تحقيقات آب وزارت نيرو ساخته و آزمايش گرديد جهت اندازه گيري فشارهاي وارده بر كف از 42 پيزومتر در 14 مقطع اندازه گيري استفاده گرديد كه اندازه گيري فشار استاتيك با پيزومتر و نوسانات فشار ديناميكي بوسيله ترانديوسر در طول محور سرريز انجام و توسط دتالاگر در بازه هاي زما ني كوتاه به كامپيوتر منتقل گرديد.به طور كلي نتايج نشان داد 1- در طول سرريز با فاصله گرفتن از آستانه از نواسانات فشارهاي استاتيك كاسته شده و در قسمتهاي انتهايي سرريز مقادير فشار به سمت مقداري ثابت ميل ميكند . 2- همچنين با فاصله گرفتن از آستانه سرريز ميتوان روند كاهشي نواسانات لحظه اي فشار و نتيجتا كاهش در نوسانات و مقادير نيروي وارده بر كف پله ها را مشاهده نمود. 3- احتمال وقوع مقادير منفي فشار در جريان ريزشي با فاصله گرفتن از پاشنه پله افزايش و با نزديك شدن به لبه پله افزايش بيشتر در مقادير منفي فشار را ميتوان مشاهده نمود .علت وقوع اين پديده را ميتوان امواج موجود در سطح سرريز ناشي از ديواره هدايت كننده آب بر روي سرريز از يك سو و امواج حاصل از رشد لايه مرزي تا رسيدن به سطح آب از سوي ديگر دانست.