ارائه یک مدل کامپیوتری برای طراحی فلوم های گلوبلند در کانال های ذوزنقه ای با دیواره های با شیب متفاوت بر اساس معادله مانینگ

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ج. ا. ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ج. ا. ایران

چکیده

چکیده-با توجه به کمبود منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک، اندازه گیری دقیق مقدار جریان جهت توزیع مناسب و عادلانه آب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. برای این منظور فلوم های گلو بلند، با توجه به اینکه تهیه منحنی دبی-اشل نیاز به واسنجی ندارد به عنوان یک ابزار کم هزینه و البته با کارکرد دقیق مطرح می باشند. در این مطالعه مدلی با نام LOTF (LOng Throated Flumes)  جهت تهیه جدول دبی-اشل برای فلوم های گلو بلند با استفاده از معادله مانینگ در شرایطی که شیب دیواره های کانال یکسان نباشند، ارائه گردید. نتایج نشان داد که جدول دبی اشل تولید شده توسط مدل LOTF با نتایج مدل های HEC-RAS و WinFlume که برای ترسیم نیمرخ سطح آب به ترتیب در کانال های باز و فلوم های گلوبلند استفاده می گردند، تطابق کاملی داشت. همچنین در شرایطی که دیواره های کانال دارای شیب متفاوت برابر با (0و2) و (0و4) داشتند، منحنی دبی اشل مدل LOTF با منحنی حاصل از دو مدل دیگر در شرایطی که شیب دیواره برابر با مقدار میانگین شیب دو طرف کانال باشد مقایسه گردید و نتایج نشان داد که می توان از میانگین شیب دیواره ها به عنوان شیب دیواره کانال در مدل WinFlume استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


Ackers, P., White, W. R., Perkins, J. A., & Harrison, A. J. M. )1978(. Weirs and Flumes for Flow Measurement. New York, John Wiley & Sons.
Bos, M., & Reinink G. Y. (1981). Head loss over long-throated flumes. Journal of Irrigation and Drainage Division, 107, 87-102.
Bos, M. G., Replogle, J. A., & Clemmens, A. J. (1984). Flow Measuring Flumes for Open Channel Systems. New York, John Wily and Sons.
Clemmens, A. J.,  Replogle, J. A., & Bos, M. G. (1987). FLUME : A computer model for estimating flow rates through long-throated measuring flumes, , Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, U.S. Government Printing Office, Washington, DC: ASR-57.
Clemmens, A. J., Wahl, T. L. Bos, M. G., & Replogle, J. A. (2001). Water measurement with flumes and weirs. Wageningen: ILRI Publication 58.
Clemmmens, A. J. Bos, M. G., & Replogle, J. A. (1993). Flumes: Design and calibration of long-throated measuring Flumes. Version 3.0. Wageningen: ILRI, Publication 54.
Guan, G., Liu, T., Wang, C., Chen, H., & Yao, X. (2014). Effect of side contraction on long-throated flume calibration. NongyeGongchengXuebao/Transactions of Chinese Society of Agricultural Engineering, 30(13), 1-9.
Jihan, M. Q. )2013(. Laboratory and HEC-RAS simulation of a single step weir. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 8, 1005-1011.
Jowhar, R. M., & Jihan M. Q. )2012(. Comparison of one-dimensional HEC-RAS with two-dimensional ADH for flow over trapezoidal profile weirs. Caspian Journal of Applied Sciences Research, 1, 1-12.
Keller, R. (2014) Physical model testing and validation of large long-throated flumes. World Environmental and Water Resources Congress: Water Without Borders, 81, 1312-1321.
Parshall, R. L. (1926).  The improved venture flumes. Transaction of American Society Civil Engineers, 89, 841-880.
 Raza, A., Latif, M., & Nabi, G. (2007). Fabrication and evaluation of a portable long-throated flume. Irrigation and Drainage, 56, 565-575.
Replogle, J. A. (1975). Critical flow flumes with complex cross-section. In: Irrigation and Drainage in an age of competition for resources, Specialty Conference Proceedings, American Society of Civil Engineers (pp. 266-388). Logan, Utah, USA. 
Sahu, M., Khatua, K. K., & Mahapatra, S. S. (2011). A neural network approach for prediction of discharge in straight: compound open channel flow. Flow Measurement and Instrumentation, 22, 438–446.
Skogerboe, G. V., Hyatt, M. L., Anderson, R. K., & Eggleston, K. O. (1967). Design and Calibration of Submerged Open Channel Flow Measurement Structures: Part 3, Cutthroat Flumes. Rep.WG31-4 Utah Water Research Laboratory, Utah State University, Logan U.S. Army Corps of Engineers. (2005). HEC-RAS User Manual. Hydrologic Engineering Center, Davis CA.
Van Den Bosch, B. E. (2004). Field experience on the introduction of flow measurement with flumes in Kosovo. Irrigation and Drainage Systems, 18, 299–313.
Vatankhah, A. R., & Mahdavi, A. (2012). Simplified procedure for design of long-throated flumes and weir. Flow Measurement and Instrumentation, 26, 79-84.
Wahl, T. L., Clemmens, A. J., Replogle, J. A., & Bos, M. G. (2005). Simplified design of flumes and weirs. Irrigation and Drainage, 54(2), 231–247
Wahl, T. L., Replogle, J. A., Wahlin, B. T., & Higgis, J. A. )2000(. New developments in design and application of long-throated flumes. Proceedings of the 2000 Joint Conference on Water Resource Engineering and Water Resources Planning and Management. Minneapolis, Minnesota. USA.