Lukka flomløp med sidekanal: Utforming av kanal og innløp til sjakt/skråtunnel

Abstract

Formålet med oppgaven har vært å utvikle dimensjoneringsregler for sidekanal og innløp til sjakt/tunnel. På bakgrunn av dette er det utført fysiske modellforsøk med den hensikt å • undersøke om ligning for vannlinje i sidekanal, som er kjent å fungere for glatte kanaler, gjelder også når ruheten blir stor • undersøke hvordan innløp til sjakt/skråtunnel påvirker strømningen i og kapasiteten til sidekanalen Forsøkene er utført i en modell av et flomløp der det var mulig å endre på helning, bredde, dybde og ruhet. Vannlinja i kanalen er blitt målt i åtte punkter langs sideveggen, og observasjonene er blitt sammenlignet med vannlinjen etter en teoretisk beregning basert på impulssatsen. Resultatene viser at beregnet vannlinje stemmer godt overens med observasjonene, også for en kanal med stor ruhet. Ved å bruke en kombinasjon av overløpsligningen og ligning for sidekanal er det mulig å forutse sidekanalens kapasitet med god nøyaktighet. Det er funnet at bratte eller smale sidekanaler har best kapasitet i forhold til volum Det er også blitt gjort modellforsøk der sidekanalen var etterfulgt av et lukka avløp i form av tunnel eller sjakt. Kapasitetskurver er blitt plottet for ulike kombinasjoner av sidekanaler og tunnel-/sjaktinnløp. Det er funnet at kapasiteten i alle tilfeller er kontrollert av innløpet, hvilket betyr at den er en funksjon av energihøyde i innløpet og design av innløpet. Resultatene viser at kapasitetskurven for tunneler kan finnes ved å bruke konvensjonell kulverthydraulikk, og ligninger for kulverter med innløpskontroll. Et sjaktinnløps kapasitet lar seg beregne ved en enkel energibetraktning.