This paper presents the results of an experimental study on the structure of flow in a vertical slot fishway of an effective and simple design. The flow at the slot could be treated as a plane jet, but there are a number of differences from the plane jet. It was found that for a slope of 5%, the main flow travels from one slot to the next through the pool as a 2D curved jet with two recirculation regions—one on each side. For slopes of 10 and 20%, the main flow is 3D. Water flows toward the side wall between the long baffles near the bed and piles up along the sidewall; part of the flow rises to the surface and then travels to the outlet. The decay of longitudinal velocity in the pool is much larger than that of the plane jet. The volume averaged velocity head of the water in the pool was found to be ∼12% of Δh, the head drop per pool. The volume of the recirculation region between the short baffles was ∼28% of the volume of the pool for all three slopes and all discharges whereas the corresponding volume of the horizontal eddy just downstream of the long baffles for the two larger slopes was ∼10%. The relative volume of the two recirculation regions was ∼73% for the 5% slope and ∼38% for the 10 and 20% slopes

چکیده

این مقاله به ارائه نتایج یک مطالعه تجربی در مورد ساختار جریان در یک راه ماهی با شیار عمودی با طراحی کارآمد و ساده می پردازد. جریان در شیار را می توان به صورت جت مسطح در نظر گرفت، اما این جریان از چند جنبه با جت مسطح متفاوت است. دیده شده است که در شیب 5 درصد، جریان اصلی با عبور از حوضچه به صورت جت منحنی دو بعدی به همراه دو ناحیه گردش مجدد در هر طرف، مابین شیارها جابجا می شود. در شیب 10 و 20 درصد، جریان اصلی سه بعدی می شود. آب به سمت دیواره جانبی مابین موجگیرهای بلند نزدیک بستر جریان یافته و در راستای دیواره جانبی انباشته می شود؛ بخشی از جریان تا سطح بالا آمده و سپس به سمت خروجی حرکت می کند. افت سرعت طولی در حوضچه نسبت به جت مسطح بسیار بیشتر است. فرازه (هد) سرعت متوسط حجمی آب در حوضچه حدود 12 درصد Δh افت فرازه هر حوضچه تشخیص داده شد. حجم ناحیه گردش مجدد بین موجگیرهای کوتاه حدود 28 درصد حجم حوضچه در هر سه شیب و هر دبی بود، در حالی که حجم متناظر گردابه افقی درست در پایین دست موجگیرهای بلند برای دو شیب بزرگتر حدود 10 درصد بود. حجم نسبی دو ناحیه گردش مجدد برای شیب 5 درصد حدود 73 درصد و برای شیب 10 و 20 درصد حدود 38 درصد بود.

-1مقدمه

راه ماهی با شیار عمودی یکی از انواع اصلی راه ماهی است که عموماً برای عبور ماهی در بالادست از موانع درون جریان استفاده می شود. اولین راه ماهی با شیار عمودی ظاهراً در دریچه هل (Hell) بر روی رودخانه فریزر در بریتیش کلمبیا کشور کانادا ساخته شده است (کلی، 1961). راه ماهی با شیار عمودی متشکل از یک کانال مستطیلی با کف شیبدار است که به چند حوضچه تقسیم می شود. شکل 1 (a) راه ماهی با شیار عمودی را در سرریز رودخانه باو (Bow) در کالگری کانادا نشان می دهد. آب از طریق چند شیار عمودی و از بین حوضچه ها به پایین دست این کانال جریان می یابد. جریان آب در شیار، یک جت را ایجاد می کند و انرژی جت از طریق ترکیب در حوضچه تلف می گردد. اگر Δh اختلاف سطح آب بین دو حوضچه مجاور باشد، راه ماهی، بسته به سرعت انفجاری ماهی استفاده کننده از این راه ماهی، با مقدار Δh مشخص طراحی می شود. عرض شیار b0 معمولاً برابر 0.305 m است…