وائل حسن

بحثت رسالة ماجستير في كلية الهندسة بجامعة بابل، للطالب ثائر هاشم رشيد شلاش (تحري الخصائص الهيدروليكية لهدارات المتاهة الجانبية المدرجة Investigation of the Hydraulic Characteristics of Stepped Labyrinth Side Weirs) .بينت الدراسة أن هدار المتاهة الجانبي هو منشأ هيدروليكي مهم يستخدم كأداة تحكم لمساعدة منشآت النقل على تحقيق وظيفتها دون أي قصور أو مخاطر. ويعد تحويل التدفق الزائد في منشآت التحكم في الفيضانات وتنظيم التدفق وأنظمة التحكم في الصرف الصحي والري بعضًا من تطبيقاته المختلفة. يستخدم هذا النوع من الهدارات بشكل خاص عندما يكون عرض الفتحة الجانبية محدودًا.واقترحت الدراسة مقطعًا هندسيًا جديدًا لهدار المتاهة بطول قمة أطول وذلك بطي طول القمة إلى عدد مختلف من الخطوات.



وتبحث الدراسة في تأثير الشكل الهندسي للهدار على الخصائص الهيدروليكية في كل من القناة الرئيسية ومقطع الهدار ، وتقييم أداء النماذج المقترحة. للوصول إلى هذه الأهداف ، تم إجراء مجموعة من 398 تجربة ؛ اجريت التجارب على عرضين لفتحة الهدار الجانبي المتدرج (0 0.3، 0.45) م ، وارتفاعات مختلفة من الهدار (0.08 ، 0.10 ، 0.12 ، 0.14) م ، وثلاثة مجموعات من الدرجات كل مجموعة تتضمن (4 ، 8 ، 10) درجات ولزوايا (45° ، 60° ، 90°). ثم قورنت النتائج التي تم الحصول عليها مع ما يقابلها من نماذج هدار المتاهة الجانبي المثلث والتي لها نفس الخصائص الهندسية تحت نفس المدى من الظروف الهيدروليكية. تم توليد التعبير الرياضي للتنبؤ بمعامل التفريغ باستخدام برنامج IBM SPSS Statistics 25 بالاعتماد على نماذج الانحدار غير الخطي المتعدد. تم ايضا محاكاة النماذج الفيزيائية عدديًا باستخدام برنامج FLOW 3D 11.2.2.01 لمقارنة النتائج وتوسيع تطبيق البرنامج ليشمل الحالات التي لم تتم دراستها تجريبياً.أظهرت النتائج أنه بتغيير الشكل الهندسي ، تحسن أداء الهدار الجانبي حيث زاد معامل التفريغ بنحو (-5.85 5) مرة اعلى من تصريف الهدارات الجانبية التقليدية. بالمقارنة مع هدار المتاهة المثلث الاملس ، زاد معامل التفريغ بأقصى فرق حتى وصل إلى 50? ، وزاد التصريف الجانبي بحوالي 25 %كمعدل لنفس ارتفاع القمة للهدار ولنفس الشحنة عند المقدم ، مع ارتفاع منخفض للهدار المدرج بمقدار حوالي (17-25)% يمكن الحصول على نفس التفريغ الجانبي لنفس نسبة الشحنة، وتخفيض منسوب المياه عند مقدم القناة الرئيسية بحوالي 5% تحت نفس التصريف ونفس ارتفاع القمة ، وزيادة نطاق نسبة رأس الماء لتمرير تصريف جانبي مرتفع، كما امكن الحصول على نفس كفاءة معامل التصريف مع تقليل مساحة الأساس المطلوبة بحوالي (40-70)% ، مما يعطي ميزة عندما يكون الموقع مقيدًا.وأوضحت النتائج أن قيم معامل التفريغ زادت لتصل إلى القيم القصوى مع انخفاض عدد الخطوات وانخفاض زاوية الرأس وزيادة نسبة طول السد. النماذج التي تضمنت أربع درجات ، زاوية الرأس (45 درجة) ونسبة طول الهدار (طول الهدار / عرض القناة الرئيسية = 1.5) ، تنتج قيمًا أكبر لمعامل التفريغ. يزيد الفائض الجانبي مع زيادة ارتفاع الهدار ، وتناقص زاوية الرأس ، وانخفاض عدد الخطوات. يصبح مستوى سطح الماء على طول التشعب الممتد من خط وسط القناة الرئيسي باتجاه الضفة الداخلية منتظما مع انخفاض عدد الخطوات. كشفت التحريات العددية انه على طول فتحة الهدار ، يزداد توزيع الضغط ، وتقل شدة الاضطراب مع زيادة عدد الخطوات ، تزداد عشوائية الدوامات داخل ساحة الهدار مع زيادة عدد الخطوات. أظهرت النتائج العددية تطابقًا جيدًا مع النتائج التجريبية بمتوسط نسبة خطأ مطلقة MAPE (0.735-4.980) للخصائص الهيدروليكية المختلفة القابلة للمقارنة ، معادلة توقع معامل التصريف التي تم إجراؤها تجريبياً قابلة للتطبيق في نطاق البيانات الموسعة مع MAPE لا يتجاوز 3.4? مقارنة بنتائج برنامج المحاكاة FLOW 3D.