آیدین شیشه گران - دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران
محمدرضا محمدخانی - دانشکده مهندسی پیشرفت، دانشگاه علم وصنعت ایران، نارمک تهران
محمد امین توکلی - دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران.

یکی از چالش های مهم در مهندسی سد، طراحی دبی جریان سرریزهای پلکانی است. میزان استهلاک انرژی در جریان های ریزشی بیشتر از جریان های رویه ای می باشد. برای رسیدن به این نوع جریان، باید دبی و شیب سرریز کم باشد که ساختن چنین سرریزی صرفه اقتصادی ندارد. به همین دلیل در طراحی سرریزهای پلکانی، دبی جریان رویه ای لحاظ می گردد. در این پژوهش، پس از صحت سنجی با استفاده از نرم افزار Flow-3D جریان بر روی سرریز پلکانی سد سیاه بیشه شبیه سازی شد. جهت صحت سنجی، مقادیر منحنی دبی- اشل مورد ارزیابی قرار گرفته و خطای جذر میانگین مربعات برابر با 07/5 به دست آمد. طبق نتایج حاصل از شبیه سازی عددی، به ازای دبی حداقل تا 17 مترمکعب بر ثانیه، جریان حتما ریزشی است. با افزایش مقدار دبی، جریان از حالت ریزشی خارج گشته و به سمت جریان انتقالی پیش خواهد رفت و این روند تا دبی 37 مترمکعب بر ثانیه ادامه دارد. در نهایت به ازای مقادیر بیش از 60 مترمکعب بر ثانیه جریان قطعا رویه ای می شود.

شبیه سازی عددی, سرریز پلکانی, جریان ریزشی, Flow-3D