ارزیابی عملکرد هیدرولیکی نهر پایه‌دار گلوبلند با مقطع سرریز لبه پهن با استفاده از نمونه‌ی شبیه‌ساز WIN-FLUME

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 8، دوره 6، شماره 17، مرداد و شهریور 1392، صفحه 89-99   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمد جواد ساکی^{* 1}؛ نجم الدین واصلی²؛ ناصر طالب طالب بیدختی³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب دانشکده مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد علوم و تحقیقات فارس

²عضو هیأت علمی‌گروه مهندسی عمران آب دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد علوم و تحقیقات فارس

³استاد دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز

تاریخ دریافت: 25 شهریور 1392،  تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1392 

چکیده

تجهیز نقاط تحویل به وسایل و ادوات اندازه‌گیری جریان از مهمترین اقداماتی است که در جهت افزایش کارآیی آب و ارتقای بازده‌ی آبیاری در طی دهه‌ی اخیر مورد توجه قرار گرفته است. همانند سایر شبکه‌های کشور، شبکه‌ی آبیاری و زهکشی درودزن نیز با مشکل دقیق نبودن سازه‌ها و ادوات اندازه‌گیری، و عدم واسنجی آنها روبروست. در همین راستا، یکی از نهرهای درجه‌ی دو شبکه‌ی آبیاری درودزن به‌نام نهر اردیبهشت انتخاب شده و از سال 1386 تعداد 10 سازه نهر پایه‌دار گلوبلند در آن مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، سازه‌های نهر پایه‌دار گلوبلند واقع در ابتدای نهرهای درجه‌ی3 به نامهای T15 ،T19و T20 مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه‌گیری میدانی طی یک فصل آبیاری (90-91) با استفاده از یک دستگاه پروانه‌ی آبی کوچک با تکرار حداقل 3 و حداکثر 5 نوبت برای هر کدام از سازه‌ها انجام گرفت، و ضمن محاسبه‌ی بده، جداول و نمودارهای بده- مقیاس برای آنها ترسیم گردید. داده‌های میدانی با رابطه‌ی زندپارسا (2008) مقایسه شدند و صحت رابطه در شرایط میدانی مورد تأیید قرار گرفت. با استفاده از شبیه وین- نهر پایه‌دار، عملکرد سازه شبیه‌سازی گردیدند. نتایج نشان دادند که شبیه وین- نهر پایه‌دار قابلیت طراحی، شبیه‌سازی و ارزیابی انواع سازه‌های نهر پایه‌دار گلوبلند را داراست و جدول، منحنی و رابطه‌ی وایازی بده- مقیاس را استخراج و ارائه می‌دهد. سازه‌ی نهر پایه‌دار گلوبلند با مقطع سرریز لبه پهن در شرایط شبکه‌ی درودزن و شبکه‌های مشابه در بده‌های پایین در اندازه‌گیری جریان خطایی را بین 12 تا 21 درصد دارد، که به‌مراتب بیش از خطا در بده‌های حداکثر است؛ لذا، با تغییر مقطع سرریز و شبیه‌ساز در شبیه وین نهر پایه‌دار، سازه‌ای دقیقتر در بده‌های کم (و حتی بده‌های زیاد) ارائه شد، که می‌تواند در نقاط حساس شبکه‌های آب کشور مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

نهر پایه‌دار گلوبلند؛ شبیه WIN-FLUME؛ رابطه‌ی بده– مقیاس؛ اندازه‌گیری بده جریان؛ خطای اندازه‌گیری

عنوان مقاله [English]

An Assessment of a Long-Throated Flume with a Broad-Crested Weir Cross-Section for Flow Measurement

نویسندگان [English]

M.J. Saki¹؛ N. Vaseli²؛ N. Talebbeydokhti³

چکیده [English]

Water-use-efficiency, which is a matter of utmost importance in irrigated-agriculture in the water-short Iran, requires installation of accurate flow measurement devices on the outlets of delivery channels. Accuracy, low cost, and ease of installation and measurement are the criteria for a good measuring device.  As a long-throated flume with a broad-crested weir cross-section had been studied in detail by Zand-Parsa, and the Win Flume software was available for the design of the flume and processing of the collected data, 10 such flumes were installed in 3, third degree channels in the Dorudzan Irrigation District in 2007; however, this study was implemented in the 2012 irrigation season, using 3-5 replication for each flume set up. Both our collected data and the Win Flume program validated the equation developed by Zand -Parsa. It was observed that the percentage error in measuring low flows ranged 12-21, which was much higher than that of the maximum flow? Based on these results, the large scale use of this device and the application of the Zand-Parsa equation are recommended

کلیدواژه‌ها [English]

Water Measurement Structures, Win-Flume Model, Q-h Equation, Measurement Error, Doroodzan Irrigation and Drainage Network

مراجع

2- Ackers, P., W. R. White, J. A. Perkins,
and A. J. M. Harrison, 1978, Weirs and
Flumes for Flow Measurement, John
Wiley & Sons, New York,.
3- Bos, M. G., J. A. Replogle, and A. J.
Clemmens, 1991, Flow Measuring Flum-
es for Open Channel Systems, American
Society of Agricultural Engineers, St.
Joseph, MI, (republication of 1984
edition by John Wiley & Sons).
4- Bos, M.G. and Y. Reinink. 1981. Head
loss over long-throated flumes. J. Irrigation. ASCE.107:87-102.
5- Clements, A.J., T.L. Wahl, M.G. Bos,
and J.A. Replogle. 2001, Water measureement with flumes and weirs. ILRI,
Wagenigen The Netherlands. 382p.
6- Replogle, J.A. 1975, Critical flow flumes
with complex cross-section. In: Irrigation
and Drainage in Age of Competition for
Resources, Specialty Conference Proceding, ASCE, Logon, Utah, pp. 366-388.
7- Replogle, J.A. 1999, Flow measurement.
Journal of Irrigation and Drainage Systems. 12: 71-83.
8- Replogle, J.A., Clements A.J., Pugh,
C.A. 2004, Hydraulic Design Handbook,
chapter 21, USDA -ARS Water conservation Laboratory, Phoenix, Arizona
9- U.S. Bureau of Reclamation, 1997, Water
Measurement Manual, 3rd ed., U.S.
Government Printing Office, Washington, DC 20402
10- Wahl, Tony L., Albert J. Clemmens, John
A. Replogle, and Marinus G. Bos,2000,
"WinFlume - Windows-Based Software
for the Design of Long-Throated Measuring Flumes". Fourth Decennial National IrrigationSymposium, American
Society of Agricultural Engineers, Nov.
14-16, Phoenix, Arizona.
11- Zand-Parsa, Sh. 2008, Difficulties of
Irrigation water measurements in Iran
and recommendation for a suitable
method. Water Management in Iran and
the United States, pp121-131