Numerical Study on the Flow Pattern and Hydraulic Characteristics of Flow over Converging Spillway with Flip Bucket (Case Study: Gavshan Dam Spillway (

Document Type : Research Paper

Authors

• Mohammad Manafpour ¹
• Hamzeh Ebrahimnezhadian ²
• Hamid Babazadeh ³

¹ Assistance professor in Hydraulic Structures, Engineering Faculty, Urmia University

² Ph.D. Student of Hydraulic Structures, Engineering Faculty, Urmia University

³ M.Sc. in Hydraulic Structures, Engineering Faculty, Urmia University

Abstract

Spillways are one of the Most Important Hydraulic Structures of Dams that Transmitted Flood Entering the Reservoir with Sufficient Safety when Capacity Reservoir Completed. To Reduce the Cost of long Spillways and Topographic Factors, Walls, Especially in the Chutes Constructed. In this study, Flow over the Gavshan Dam Spillway Comprising Approach Channels, Ogee Crest, Converging Chute and Flip Bucket using Flow 3d Software and Turbulence Model K- , Simulated and Hydraulic Characteristics of Flow such as the Distribution of Velocity, Pressure, and Changes in the Depth is Studied. Comparing Numerical Results with Experimental Model Showed that there is not much difference between them. Changes in flow velocity over a spillway crest increase sudden and Rapidly and this Process Followed along Chute as far as most flow Velocity Rate in 1350 Cubic Meters per second, Equivalent to 30 meters per Seconds Accurate at the End of Chute (start of Flip Buckets) . 2/07 Degree Angle Convergent Walls are Optimized Angle to Prevent the Formation of Transverse Waves and Need to Increase the Height of the Walls of the Convergent Spillway.

Keywords

• flow pattern
• Numerical Simulation
• Converged Spillway
• Gavshan dam
• Turbulent Model

20.1001.1.20086377.1398.12.40.7.3

---

References

)1 اکبری غ ح، 1361 . مطالعه آزمایشیگاهی اثیر
تغیییرات بده و عمیق پاییاب بربیشیترین عمیق
آبشسیتگی. دهمیین کنفیرانس هیدرولیک ایران گیلان،
15 تا 16 آبان ماه، دانشگاه گیلان، گیلان .
)2 بابا زاده و، مناف پور م، و محمدی م، 1361 . بررسی
عددی اثر همگرایی دیوارههای سرریز بروی مشخصههای
آبی جریان. یازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران،آبان ماه،
دانشگاه ارومیه، ارومیه.
)3 بیرامی م ک، 1342 . سازههای انتقال آب. نشر
دانشگاه صنعتی اصفهان، چاپ چهارم.
)4 بارانی غ ح، عباسی ا، 1344 . بهینهسازی شعاع
پرتابکنندهی جامی شکل مسطح با استفاده از آنالیز
ابعادی. پنجمین اجلاس هیدرولیک ایران، 15 الی 16 آبان
ماه، دانشکده مهندسی دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان.
)7 پاشاکی م ح، و شفاعی بجستان م، 1361 . شبیه
سازی سه بعدی نوسانات فشار پویائیی در پرتابه جامی با
استفاده از شبیه FLUENT . نهمین کنگره ی بین
المللی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان.
)9 کاکش پور م، و ذاکری نیری م، 1367 . بررسی تأثیر
شکل پرتاب کننده جامی در سرریز تنداببا استفاده از شبیه
،) عددی. نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک جلد ) 23
.1367) شماره ) 7
)5 سلطانی ا، و اکبری غ، 1361 . بررسی شبیههای
جریان آشفته بر روی سرریز اوجی. ششمین کنگره ملی
مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان.
)4 مهری م، و فتحی مقدم ا، 1345 . بررسی عملکرد آبی
پرتابکننده جامی در پایاب سرریز سد بالا رود به کمک
شبیه فیزیکی. سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران،
23 الی 27 مهرماه، دانشگاه تبریز، تبریز.
)6 . موسسه تحقیقات آب )وابسته به وزارت نیرو(، 1342
گزارش نهائی شبیه هیدرولیکی سرریز سد گاوشان.
10) Bruce M, Savage M, Gohnson C. 2001. Flow over Ogee Spillways, Physical and Numerical Model Case Study. Journal of Hydraulic Engineering. ASCE. 127(8): 145-152.
11) Cassidy J. J. 1965. Irrotational flow over spillway of finite height. Journal of Engineering Mechanical Division. ASCE. 91(6): 157-173.
12) Ferziger J, Peric M. 1996. Computational Methods for Fluid Dynamics. Springer Verlag.
13) Johnson M, Savage B. 2006. Physical Numerical Comparison of Flow over Ogee Spillway in the Presence of Tail Water. Journal of Hydraulic Engineering. 132 (12): 1353-1357.
14) John R, Hager W.H. 2000. Flip Bucket Without and with Deflectors. Journal of Hydraulic Engineering. 1269(11): 837-845.
11 بررسی عددی الگو و مشخصات آبی جریان بر روی سرریز همگرا دارای پرتابه ی جامی شکل
15) Heller V, Hager W. 2005. Ski jump hydraulic. Journal of hydraulic engineering. ASCE. 131(5): 347-355.
16) Hirt C, Nichols B. 1981.Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries. Journal of Hydraulic Engineering. (39): 201-225.
17) Paul G, Chanel H, John K. 2008. Assessment of Spillway Modeling Using Computationla Fluid Dynamics. Journal of Civil Engineering. 35: 1481-1485.
18) USBR. 1990. Hydraulic design of spillway. Chap 7.