'University of Babylon - Physical Education and Sports Sciences'
Abstract
يؤدي إنشاء هدارات من سلال الحصى في المجاري المائية إلى تراكم المياه أمام هذه المشأت المسامية، ويكون فيها منسوب المياه أقل من تلك التي تتجمع مقدمة الهدارات الصلبة. تتضمن هذه الدراسة، تقديرعمق الماء المتجمع امام هذه الهدارات مع قياس شكل السطح الحر للجريان والتنبؤ بقيمة معامل التصريف من خلال التجارب المختبرية. كما تمت دراسة أربعة أطوال مختلفة من الهدارات (15 ، 20 ، 25 و 30 سم) وأربع خشونات مختلفة من الحصى (1.13 ، 1.58 ، 2.19 و 2.27). وفقًا لذلك، فقد تم اختبارستة عشر نموذجاً في ظروف مختلفة من التدفق الحر. أظهرتحليل نتائج نظام الجريان "التدفق النافذ" أن الزيادة في عرض السد تسبب في زيادة عمق الماء المتجمع امام الهدارات ولجميع درجات الخشونة بنسبة 30٪ بينما تقلل الخشونة من العمق بنسبة 28٪. وفي "التدفق الانتقالي"، يؤدي مضاعفة الطول إلى زيادة عمق التدفق بنسبة 7٪، بينما تؤدي زيادة الخشونة من 1.13 إلى 2.72 سم في انخفاض عمق الجريان بنسبة 7٪. يبدأ نظام "التدفق الفائض" بالظهورعندما تساوي نسبة عمق الماء إلى عرض السد حوالي 0.75 للعرض الكبير و1.54 للعرض القليل. تشير المقارنة بين هدارات سلال الحصى والهدارات الصلبة إلى أن متوسط تقليل عمق الماء هو 7.5٪ للصلابة البالغة 1.13 سم و9٪ للصلابة البالغة 2.72 سم. تم اقتراح نماذج رياضية للتنبؤ بعمق المياه لأنظمة التدفق الثلاثة، أما بالنسبة لنظام "التدفق الفائض"، فقد اقتُرِحَت صيغة تجريبية لتقدير معامل التصريف بدقة مقبولة.Construction of gravel basket weir in waterways causes water accumulation in front of this porous structure less than solid weir. In the present study the upstream flow depth, water surface profile and discharge coefficient are investigated through laboratory experiments. Four different weir lengths (15, 20, 25 and 30 cm) and four different degrees of gravel coarseness (1.13, 1.58, 2.19 and 2.27) are studied. Accordingly, sixteen models are tested under different free flow conditions. Analysis of the results show that in "through flow" regime the increase in weir length raises the generated upstream depth for all coarseness degrees by 30% while coarseness lowers the depth by 28%. In "transition flow", however, doubling the length increases the flow depth by 7%, but increasing coarseness from 1.13 to 2.72 cm mean diameter causes 7% reduction in flow depth. The "overflow" regime begins to appear when the depth to length ratio equals 0.75 for long weir, and about 1.54 for shortest weir. A comparison between gravel basket weir and corresponding solid weir indicates that average depth reduction is 7.5% for coarseness of 1.13 cm and 9% for coarseness of 2.72 cm. Mathematical models for water depth prediction for the three flow regimes are presented. For "overflow" an empirical formula is proposed to estimate the coefficient of discharge with acceptable accuracy
