سرريز پلكاني
انرژي جنبشي زياد آب در پاييندست ميتواند موجب فرسايش شديد کف رودخانه، آبشستگي زير پي ويا خوردگي کف دال بتني سرريز صاف يا حوضچه آرامش و ايجاد پديدهی خلازايی گردد. در يک سرريز پلکاني، پله‌ها ميتوانند بهطرز قابل چشمگيري انرژي جريان را کاهش دهند. سرريز پلكاني از تعدادي پله تشكيل يافته است (شكل 1). افت انرژي جريان عبوري از روي سرريز پلكاني به‌علت تشكيل گردابه‌هاي متعدد در روي پله‌ها قابل توجه است. توجه به اين نوع سرريز به‌علت پيشرفت تكنولوژي در ساخت بتن‌هاي غلتكي در دهه‌هاي اخير افزايش يافته است. استفاده از سرريزهاي پلكاني نه تنها در عصر حاضر بلكه در سازه‌هاي قديمي رايج بوده است. پل الله‌وردي‌خان كه بر روي رودخانه‌ي زاينده‌رود در قرن 1000 هجري ساخته شده است (شكل 2)، يكي از قديمي‌ترين ساره‌ي بنايي است كه در پاين‌دست آن از سرريز پلكاني استفاده شده است.
مکانيسم جريان از روي سرريز پلکانی پيچيده بوده و تحقيقات زيادي در اين مورد صورت گرفته است. رژيم‌هاي جريان بر روي سرريز پلكاني شامل جريان جت (يا تيغه‌اي) و جريان رويه‌اي است ( شكل 3). جريان در شدت جریانهای کم (رژیم جریان تیغه‌ای) به تعدادی آبشار کوچک تقسیم میشود. جریان آب از هر پله بهصورت جت ریزشی به پله‌ي زیرین خود برخورد میكند. انرژی از طریق شکسته شدن جت در میان هوا، برخورد جت با پله و تشکیل جهش هیدرولیکی کامل یا ناقص روی پله مستهلک میگردد. آب در رژیم جریانهای رویهای بهصورت یک لایه‌ي پيوسته از روي پله‌ها عبور مي‌كند. در رژیم جریان رویهای، پلکانها به‌مانند زبری بزرگ در برابر جریان عمل می‌كنند. قسمت اعظم استهلاک انرژی در این نوع رژیم، بر اثر ایجاد جریانهای چرخشی روي پله‌ها ایجاد میگردد.
مقالات پژوهشي نويسنده در اين زمينه
Chamani, M.R. (1995). “Comparison of energy dissipation between nappe and skimming flow regimes on stepped chutes”. Journal of Hydraulic Research, 33(1), 122-125. More details
Chamani, M.R., and Rajaratnam, N. (1994). “Jet flow on stepped spillways”. Journal of Hydraulic Engineering, 120(2), 254-259. More details
Chamani, M.R., and Rajaratnam, N. (1999). “Characteristics of skimming flow over stepped spillways”. Journal of Hydraulic Engineering, 125(4), 361-368. More details
Chamani, M.R., and Rajaratnam, N. (1999). “Onset of skimming flow on stepped spillways”. Journal of Hydraulic Engineering, 125(9), 969-971. More details
Salmasi, F., Chamani, M.R., and Farsadi Zadeh, D. (2012). “Experimental study of energy dissipation over stepped gabion spillways with low heights”. Iranian Journal of Science and Technology, 36(C2), 253-264. More details