اندازه گیری و کنترل دبی جریان در کانال های باز از اهمیت بالایی برخوردار بوده و سازه ها و روش های متعددی برای این منظور به کار می روند. در بین این سازه ها، سرریزها و دریچه ها به دلیل سادگی، هزینه کم و کاربرد گسترده، از متداول ترین ابزارهای اندازه گیری دبی در کانال های باز محسوب می شوند. استفاده جداگانه از این سازه ها، به ویژه در شرایطی که جریان آب حاوی مواد رسوبی یا اجسام شناور باشد، می تواند موجب بروز اختلال در عملکرد و افزایش خطای اندازه گیری شود. به منظور کاهش نقاط ضعف سرریز و دریچه، می توان این دو سازه را در قالب یک سازه هیدرولیکی ترکیبی به کار گرفت. در این سیستم که به عنوان سرریز-دریچه شناخته می شود، امکان عبور هم زمان جریان روی سرریز و زیر دریچه فراهم شده و انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و اجسام شناور از روی سرریز تسهیل می گردد. در این میان سرریزهای اوجی به دلیل توانایی عبور جریان به صورت کارآمد و ایمن، قابلیت های مطلوب در اندازه گیری جریان، جلوگیری از گسترش پدیده ی کاویتاسیون و ایجاد فشار منفی توجه بسیاری را به خود معطوف داشته اند. در این پژوهش رفتار جریان و رژیم های جریان تشکیل شده بر روی مدل سرریز اوجی همراه با سه ارتفاع کالورت 02/0، 03/0 و 04/0 متر در دو مرحله آزمایش مجزا شامل آزمایش های هیدرولیکی و آزمایش های هیدرودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور سرریز اوجی همراه با ارتفاع های کالورت مذکور و در چهار دبی 0274/0، 0363/0، 0411/0 و 0440/0 مترمکعب برثانیه مورد بررسی قرار گرفت. در هر مرحله در ده استغراق، مقدار عمق جریان در بالادست و پایین دست برداشت و از نیم رخ سطح آب در نزدیکی سرریز اوجی همراه با کالورت از نمای جانبی کانال عکس برداری شد. همچنین داده های سرعت در سه جهت با استفاده از دستگاه سرعت سنج داپلر صوتی در چهار رژیم جریان جت برخوردی، پرش سطحی، موج سطحی و مستغرق عمیق در چندین مقطع در بالادست و پایین دست سازه برای ارتفاع کالورت 02/0 متر و دبی 0411/0 مترمکعب برثانیه برداشت گردید. در بخش آزمایش های هیدرولیکی ارتفاع آب روی تاج سرریز اوجی، عمق پایاب، نسبت استغراق، عدد فرود، ضریب دبی سرریز اوجی، ضریب دبی کالورت، دبی سرریز اوجی، دبی کالورت، ضریب برهم کنش و ضریب کاهش دبی محاسبه گردید. پس از بررسی پارامترهای هیدرولیکی، یک رابطه بر پایه آنالیز ابعادی و برازش داده ها با استفاده از نرم افزار آماری Mathematica برای محاسبه ضریب برهم کنش به منظور برآورد دبی در شرایط جریان آزاد و به طور مشابه رابطه ای به منظور محاسبه ضریب کاهش دبی با استفاده از نسبت استغراق برای برآورد دبی در شرایط جریان مستغرق ارائه گردید. در بخش آزمایش های هیدرودینامیکی با اندازه گیری های اجزا سرعت، خطوط هم تراز سرعت، بردار سرعت و خطوط هم تراز انرژی جنبشی آشفته برای رژیم های جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در بالادست سرریز اوجی همراه با کالورت در چهار رژیم جریان، حداکثر سرعت در تاج سرریز اوجی و حداقل سرعت در کف کانال و ناحیه ای پشت طول سرریز اوجی رخ می دهد. همچنین جهت بردارهای سرعت در راستای جریان می باشد. در پایین دست سازه، حداکثر سرعت در رژیم جت برخوردی در ناحیه برخورد جریان های سرریز اوجی و کالورت، در رژیم پرش سطحی در محل ایجاد پرش هیدرولیکی و در رژیم موج سطحی و مستغرق عمیق در تاج سرریز اوجی به سمت سطح آب رخ می دهد. جهت بردارهای سرعت در برخی نواحی خلاف جهت اصلی جریان شده که نشان دهنده تشکیل یک ناحیه چرخشی در جریان می باشد.

واژه های کلیدی: سرریز اوجی، سازه های ترکیبی، رژیم های جریان، سرعت سنج داپلر صوتی، ضریب برهم کنش، ضریب کاهش دبی، خطوط هم تراز سرعت، انرژی جنبشی آشفته