به طور کلی سازه های تنظیم سطح آب سازه هایی هستند که به منظور تنظیم سطح آب در بالادست و دبی پایین دست در شبکه های انتقال، مجاری شبکه های زه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. این سازه ها به سازه های تنظیم سطح آب بالادست و پایین دست طبقه بندی می شوند. انتخاب هر کدام از این سازه ها به اهداف مورد نظر، شرایط بهره برداری از کانال، توپوگرافی و شیب اراضی و محدوده تغییرات سطح آب یا دبی جریان در کانال های بالادست و پایین دست محل احداث این سازه ها بستگی دارد.

سازه های تنظیم سطح آب پایین دست، شامل دریچه هایی هستند که تراز سطح آب را در پایین دست خود به صورت خودکار و بدون تاثیر پذیری از مقدار گشودگی دریچه، سطح آب بالادست و نیز دبی موردنیاز در پایین دست، تنظیم می کنند. دریچه های تنظیم سطح آب پایین دست به دو دسته کلی دریچه های آویو (Avio Gates) و آویس (Avis Gates) طبقه بندی می شوند که در ادامه به تشریح این دریچه ها می پردازیم.

1- دریچه های آویو

دریچه های آویو، کنترل سطح آب را در پایین دست سطح آب را در پایین دست مخازن و آبگیر کانال ها و پس از دهانه آبگیر سدهای انحرافی به عهده دارند و به طور معمول با بار هیدرولیکی زیاد کار می کنند. شکل زیر نمونه ای است از دریچه های آویو. این دریچه ها در دو نوع بار هیدرولیکی زیاد (High Head) و بار هیدرولیکی کم (Low Head) ساخته شده و با دو مشخصه شعاع خارجی شناور دریچه r بر حسب سانتی متر و مقطع عبوری آب S بر حسب دبی متر مربع شناسایی می شوند. برای مثال آویو 180/250 دارای شناوری با شعاع 180 سانتی متر و مقطع عبور آب به مساحت 250 دسی متر مربع است . بنابراین اعداد موجود در کنار آویو نشان دهنده ویژگی های ساختار این سازه می باشد.

حتما بخوانید  وضعیت جریان در کانال های باز

دریچه آویو

در دریچه های آویو با بار هیدرولیکی کم، عرض دریچه دو برابر عرض آن در نوع با بار هیدرولیکی زیاد است. به عنوان مثال عرض دریچه آویو 140/160 که ار نوع بار هیدرولیکی زیاد است، برابر 125 سانتی متر ولی عرض دریچه آویو 140/315 که از نوع بار هیدرولیکی کم است، برابر 250 سانتی متر است. برای انتخاب دریچه های آویو از نمودار شکل زیر استفاده می کنیم که برگرفته از کاتولوگ های منتشر شده توسط کارخانه سازنده و یا برخی از نشریه ها نظیر نشریه شماره 282 با عنوان تدوین ضوابط و معیارهای فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور (سیاهی و همکاران، در سال 1383) ارائه شده است که بوسیله آن می توان نوع دریچه آویو بر حسب افت بار هیدرولیکی و دبی جریان را تعیین کرد. به این منظور به اطلاعات زیر نیاز است:

  • حداکثر دبی جریان عبوری (Qm)
  • حداقل بار هیدرولیکی موجود (Jm)
  • حداکثر بار هیدرولیکی در حالت دبی صفر و بسته بودن کامل دریچه (JM)
  • حداکثر بار هیدرولیکی با حداکثر دبی جریان (J’M). در عمل این مقدار با المان بالا یکسان در نظر گرفته می شود.

همچنین در انتخاب دریچه آویو باید نکات زیر را مورد توجه قرار داد:

  • دریچه باید به گونه ای انتخاب شود که افت بار مربوط به حداکثر دبی، از مقدار حداقل بار آبی کمتر نباشد.
  • دریچه در شرایط عدم برقراری جریان (دبی صفر) قادر به تحمل حداکثر بار آبی باشد.
  • در دبی حداکثر، بیشینه بار هیدرولیکی باید کمتر از مقداری باشد که در نمودار افت مربوط به دریچه مشخص شده است. همچنین نقطه کارکرد حقیقی باید همواره در سمت چپ نمودار مربوطه قرار گیرد. هر خط مشخصه در این نوع دریچه شامل سه بخش به شرح زیر است: بخش اول، که در آن افت بار و دبی با یکدیگر رابطه مستقیم دارند و در صورت کاهش یا افزایش مقدار دبی عبوری، مقدار افت باز نیز کاهش (افزایش) می یابد. بخش دوم، که به صورت یک خط افقی بوده و نشان دهنده حداکثر باری است که دریچه در برابر آن مقاومت می کند. بخش سوم، که با خط شکسته مشخص شده است؛ نمایانگر حداکثر باری است که تحت آن، دریچه حداکثر دبی را بدون ایجاد ناپایداری عبور می دهد.
حتما بخوانید  از آبشار آزاد تا سازه های ایجاد کننده عمق بحرانی

دریچه آویو

2- دریچه های آویس

دریچه های آویس، کنترل سطح آب پایین دست را در مسیر کانال های آبیاری عهده دار هستند، بنابراین نسبت به دریچه های آویو با بار هیدرولیکی کمتری مورد بهره برداری قرار می گیرند. تصویر زیر نمونه ای از یک دریچه آویس می باشد. دریچه آویس نیز در دو نوع بار هیدرولیکی زیاد و بار هیدرولیکی کم ساخته شده و با دو مشخصه شعاع خارجی شناور دریچه (r) بر حسب سانتی متر و عرض کف مقطع در محل نصب دریچه (b) بر حسب سانتی متر تعریف می شود. به عنوان مثال آویس 110/212 دارای شناوری با شعاع 110 سانتی متر و مقطع نصب با عرض کف 212 سانتی متر است.

دریچه آویس

برای انتخاب دریچه های آویس نیز، از نمودار شکل زیر استفاده می شود و مشابه دریچه های آویو به اطلاعات زیر نیاز است:

  • حداکثر دبی جریان عبوری (Qm)
  • حداقل بار هیدرولیکی موجود (Jm)
  • حداکثر بار هیدرولیکی در حالت دبی صفر و بسته بودن کامل دریچه (JM)
  • حداکثر بار هیدرولیکی با حداکثر دبی جریان (J’M). در عمل این مقدار با المان بالا یکسان در نظر گرفته می شود.

دریچه آویس

حوضچه آرامش در پایین دست سازه های تنظیم آب پایین دست

در قسمت خروجی سازه های تنظیم آب پایین دست، به دلیل اختلاف سطح آب در طرفین سازه، سرعت جریان افزایش می یابد. بخشی از انرژی جنبشی حاصل، از راه تلاطم در جریان، تلف شده و مابقی آن بوسیله پرش هیدرولیکی تلف می شود. از آن جا که سطح آب در طول پرش هیدرولیکی و تا مسافتی پس از آن مواج است و این مسئله ممکن است موجب اختلال در تغذیه آبگیرهای واقع در پایین دست سازه تنظیم شود،طراحی سازه باید به گونه ای باشد که تا حد امکان، طول ناحیه متلاطم پایین دست دریچه، کوتاه باشد. بنابراین در پایین دست سازه های تنظیم سطح آب (به ویژه در پایین دست دریچه های آویو که در شرایط بار هیدرولیکی زیاد کار می کنند)، به حوضچه آرامش نیاز است.

حتما بخوانید  سدهای خاکی ؛ سدهای دم دستی یا پیچیده

حل یک مثال به منظور انتخاب مناسب ترین دریچه آویو

سوال: در محل یک آبگیر، دبی حداکثر 350 لیتر درثانیه و افت بار حداقل 14 سانتی متر است. مطلوبست انتخاب دریچه آویو مناسب برای شرایط زیر:

  1. تراز سطح آب در بالادست تابع دبی دریچه نیست (برای مثال، در دهانه سدهای انحرافی) و افت بار حداکثر برابر 2.5 متر باشد.
  2. تراز سطح آب در بالادست تحت تاثیر جریان عبوری از دریچه باشد (دریچه در مسیر کانال باشد) و افت بار حداکثر برابر 0.85 متر باشد.

حل:

  1. با توجه به دبی حداکثر و افت بار حداقل، مناسب ترین دریچه آویو، تیپ 56/25 است (نقطه a). اما در خصوص حداکثر افت بار از نمودار اول ملاحظه می شود که تیپ 56/25 حداکثر 1.7 متر افت بار را در شرایط برقراری دبی 350 لیتر در ثانیه تحمل می کند (نقطه b). بنابراین باید تیپ 71/40 را انتخاب کرد که دبی فوق را در شرایط حداکثر بار 2.8 متر از خود عبور می دهد (نقطه c). اگر چه با انتخاب این تیپ مقدار حداقل افت بار کاهش می یابد و به 5 سانتی متر می رسد. پیداست با انتخاب این تیپ می توان دبی 580 لیتر در ثانیه را با افت 14 سانتی متر از دریچه عبور داد.
  2. در این شرایط مناسب ترین دریچه، تیپ 45/32 است. با نتخاب این دریچه، افت بار حداقل، برابر 8 سانتی متر و با افت بار 14 سانتی متر می توان دبی 410 لیتر در ثانیه را از دریچه عبور داد.
مهتاب محمودزاده
در هر چیزی تفکری است
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
محمد
19:50 - 1399/02/30
پاسخ دهید

سلام دریچه های آبگیری وتنظیمی همین نوع ا ز دریچه های هستند ویا این دو نوع فرمودید جزو دریچه های تنظیمی کانال ابیاری محسوب میشه؟

علیرضا
00:01 - 1398/10/02
پاسخ دهید

سلام در مورد دریچه های امیل و نیر پیک مطلبی در سایت وجود دارد ؟

    محسن محمدرضاپورطبری
    09:23 - 1398/10/02
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    متاسفانه خیر

علی فاضلی پور
13:31 - 1398/02/08
پاسخ دهید

سلام اگه دریچه آویسی داشته باشیم چطور می توان دبی عبوری از آن را با توجه به منحنی دبی به افت بار محاسبه کرد

لطفا صبر کنید