TY - JOUR ID - TI - A Laboratory Study Attempt of Flow and Energy Dissipation in Stepped Spillways محاولة دراسة مختبرية للجريان و الطاقة المتشتتة في المطافح المدرجة AU - Thulfikar Razzak Abdul-Mehdi ذو الفقار رزاق عبدالمهدي AU - Haider Ali Al- Mussawy حيدر علي مهدي الموسوي AU - Abdul- Sahib Taufeeq Al-Madhhachi عبدالصاحب توفيق عبدالصاحب المذحجي PY - 2016 VL - 22 IS - 12 SP - 48 EP - 64 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - A new laboratory study conducted on stepped spillways in order to investigate their efficiency of dissipating flow energy. All previous study on stepped spillway indicated that the flow energy dissipation decreased as increasing in discharge. Increasing in the step numbers and the spillway slope led to energy dissipation decrease. In this study, an experimental attempt to increase energy dissipation at variable discharges was performed on stepped spillway and that leads to decreasing the cost of initiating the stilling basin or may be ignoring it. Five spillways were constructed from concrete and tested to investigate and compare among them. Three were roughed by gravel with different size for each one, one of them was stepped without any addition, and the last one was stepped with cavitation. The height of stepped spillways was 18 cm with unique numbers of steps (n = 3), and unique downstream slope of stepped face (θ =30⁰) were utilized. The percentage of relative energy dissipation (R.E.D) was increased using rough surface with coarse gravel. When the size of gravel increased, the R.E.D was increased and when using the ratio between heights of gravel to steps of 0.5, the R.E.D was increased to about triple compared with traditional spillways. The R.E.D was decreased when the cavitation on the stepped surface was utilized compared to the stepped spillway without any addition for large discharges and that was inverse for small discharges. Comparing to steps without any addition, the rouged steps with the larger size of gravel maximized the energy dissipation for both small and large discharges. The relative energy dissipation was 26.73 % compared with traditional spillway and 16.73 % compared with stepped spillway without any addition, since the stepped spillways more effective than traditional spillways by 10 %. In general, the R.E.D was decreased when increasing the discharge.

تم تقديم دراسة مختبرية جديدة على المطافح المدرجة لغرض التحري عن كفاءتها في تشتيت طاقة الجريان. ان كل الدراسات السابقة عن المطافح المدرجة بينت ان نسبة تشتت طاقة الجريان تقل عند زيادة التصاريف. وان زيادة عدد مدرجات المطفح وزاوية ميلانه يؤدي الى تقليل تشتيت الطاقة. في هذه الدراسة تم اجراء محاولة عملية لزيادة تشتيت الطاقة على المطافح المدرجة عند عدة التصاريف. وذلك لان زيادة تشتيت الطاقة عند تلك المطافح يؤدي الى تقليل او الاستغناء عن احواض تشتيت الطاقة وبالتالي التقليل من مخاطر القفزة الهيدروليكية. تم انشاء خمس نماذج خرسانية من المطافح المدرجة لغرض اجراء تلك الدراسة والمقارنة بينها. تم تخشين سطح ثلاث من تلك النماذج باستخدام حصى ذات اقطار مختلفة لكل واحد منها وواحد بدون أي إضافة والأخير تم تخشين سطحه باستخدام التجوفات. تم استخدام ارتفاع موحد قدره 18 سم وعدد مدرجات موحدة وهي 3. كذلك تم استخدام زاوية ميلان واحدة لجميع تلك النماذج وهي 30 درجة. تم زيادة تشتيت نسبة طاقة الجريان (R.E.D) باستخدام الحصى وكلما زاد قطر الحصى زاد تشتيت الطاقة وخصوصا عند معدل نسبة ارتفاع قطر تلك الحصى الى ارتفاع المدرجة وقيمته 0.5 وهذا أدى الى زيادة تشتيت طاقة الجريان الى تقريبا ثلاث اضعاف مقارنة بالمطافح التقليدية غير المدرجة. ان نسبة تشتيت الطاقة تقل عند استخدام التجوفات عند التصاريف العالية وتزداد عند التصاريف القليلة مقارنة بالمطافح المدرجة التي لا تحوي أي إضافة. اما فيما لو استخدم الحصى فان ذلك يؤدي الى زيادة تشتيت الطاقة عند التصاريف العالية والقليلة. ان الزيادة في نسبة تشتيت طاقة الجريان كانت 26.73% مقارنة بالمطافح التقليدية و16.73% مقارنة بالمطافح المدرجة التي لا تحوي أي إضافة. لان المطافح المدرجة التي لاتحوي أي إضافة تكون اكثر كفاءة في تشتيت طاقة الجريان بنسبة 10% مقارنة بالمطافح التقليدية غير المدرجة. وبصورة عامة فان نسبة تشتيت طاقة الجريان تقل بزيادة التصاريف. ER -