ITB Golden Ratio Spillway, sutullayıcı qurğunun üst hissəsinin əsas radiuslarını və həndəsi əlaqələrini ölçüsüz qızıl nisbət sabiti \(\phi\approx1.618\) əsasında müəyyən edən ikiölçülü sutullayıcı üst profil həndəsəsidir. Tədqiqat Type A və Type B adlandırılan iki konfiqurasiyanı Flow-3D ədədi modelləşdirməsi və laboratoriya fiziki model sınaqları ilə qiymətləndirmişdir. Type A fiziki modeli 1:25, Type B fiziki modeli 1:40 miqyasında sınaqdan keçirilmiş; hər iki prototip üçün \(P=6\) m, \(H_d=2\) m və \(P/H_d=3\) şərti istifadə edilmişdir. Fiziki və ədədi unit-discharge nəticələri arasındakı ən yüksək exact nisbi fərq Type A üçün %4,51, Type B üçün %9,21-dir. Müəlliflər hər iki həndəsənin sərf buraxma qabiliyyəti baxımından ənənəvi Ogee profile yaxın nəticə verdiyini və həndəsi cəhətdən daha sadə dizayn alternativi yaratdığını qiymətləndirirlər. Bununla belə mövcud doğrulama laboratoriya miqyasında, şaquli upstream face və məhdud \(P/H_d\)–\(H/H_d\) intervalında aparılmışdır; böyük bəndlər, çöküntülü axınlar, qaya daşınması və real sahə şəraiti ayrıca doğrulanmalıdır.

Type A, Ogee standartından götürülən \(R_1=0.5H_d\) upstream radiusunu qızıl nisbətdən törədilən əlavə radiuslarla birləşdirir. Mənbədə \(a=R_1\), \(b=R_1/1.618\), \(R_2=b/1.618\) və downstream üçün \(R_3=R_1\times1.618\) müəyyən edilmişdir. Type B isə daha sadə həndəsədir; \(R_1=0.5H_d\), \(b=R_1\) və \(R_3=R_1\times1.618\) istifadə edir. Hər iki tipdə downstream maililik 1:1 olaraq verilir.

Flow-3D hesablamaları discharge coefficient \(C_d\), correction coefficient \(C/C_d\), water-level–discharge əlaqəsi, pressure distribution, flow separation və cavitation potential kimi hidravlik xüsusiyyətləri qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Figure 9-da Type A-nın \(C_d\) əyrisi USBR Ogee əyrisindən bir qədər yuxarıda, Figure 11-də Type B-nin \(C_d\) əyrisi Ogee əyrisinə olduqca yaxın görünür. Figure 10 və Figure 12-də hər iki Golden Ratio geometry üçün \(C/C_d\) correction curve Ogee əyrisini yaxından izləyir, yüksək \(H/H_d\) tərəfində isə bir qədər aşağıda qalır.

Tədqiqatın 2026-cı il ingiliscə nəşri yeni və müstəqil eksperimental məlumat dəsti deyil. Mənbənin Publication Note bölməsi məqalənin 2025-ci ildə nəşr edilmiş indoneziya dilindəki versiyanın genişləndirilmiş ingiliscə variantı olduğunu və əsas ədədi/eksperimental məlumatların iki məqalədə eyni qaldığını bildirir. 2026 versiyası ədəbiyyatdakı mövqeləndirməni genişləndirmiş, nəticələri yeniləmiş və Type A-nın bənd sutullayıcıları, Type B-nin çay bəndləri üçün istifadəsi kimi tətbiq tövsiyələri əlavə etmişdir.

Sutullayıcı qurğunun üst profili niyə bu qədər vacibdir?

Sutullayıcı, bənd, su anbarı və ya çay bəndində istismar həddini aşan artıq suyu təhlükəsiz şəkildə aşağı axına ötürən hidravlik qurğudur. Sutullayıcı qurğunun üst profili isə suyun aşmağa başladığı yuxarı həndəsi hissədir. Üst profilin forması axının qurğuya necə yaxınlaşacağını, suyun səthdən nə qədər hamar ayrılacağını, ötürülə bilən sərfi, təzyiq paylanmasını və aşağı təzyiq səbəbindən yarana biləcək cavitation riskini təsirləndirir.

Mənbə İndoneziyada iki geniş yayılmış həll kimi Ogee və cylindrical crest həndəsələrini nəzərdən keçirir. Ogee profili yüksək hidravlik səmərəlilik təmin etsə də, mürəkkəb əyriləri və bir neçə həndəsi asılılığı səbəbindən dəqiq dizayn və tətbiq tələb edir. Cylindrical crest daha sadə olsa da, iki qövslü formada upstream \(R_1\) ilə downstream \(R_2\) arasındakı nisbət üçün KP-02 standartında dəqiq vahid istinadın olmadığı bildirilir.

Ogee həndəsəsində dizayn mürəkkəbliyi

Mənbənin Figure 1-də Ogee upstream həndəsəsi üçün aşağıdakı əlaqələr verilir:

\[ R_1=0.5H_d \]

\[ R_2=0.2H_d \]

\[ a=0.282H_d \]

\[ b=0.175H_d \]

\[ c=a-b \]

Downstream profile üçün mənbə Figure 1-də:

\[ X^{1.85}=2.0H_d^{0.85}y \]

asılılığını göstərir.

Burada \(H_d\) design head/design water level kimi istifadə olunan xarakterik layihə hündürlüyüdür. \(X\) və \(y\), Ogee downstream profilinin həndəsi koordinatlarını təmsil edir. Mənbənin müzakirəsində əsas müqayisə ondan ibarətdir ki, Ogee-nin bu mürəkkəb profilinə qarşı Golden Ratio geometry sabit \(\phi\) əlaqələri ilə daha sadə qurula bilir.

Silindrik sutullayıcıda problem nədir?

Mənbənin təqdim etdiyi KP-02 dizayn meyarlarına görə cylindrical two-arc crest üçün upstream radius \(R_1\), daş hörgülü qurğularda təxminən \(0.3–0.7H_d\), beton qurğularda \(0.1–0.7H_d\) intervalında seçilə bilər. Bunun müqabilində downstream \(R_2\) üçün dəqiq radius ratio tərifinin olmadığı və downstream slope-un 1:1 istifadə edildiyi bildirilir.

ITB Golden Ratio Type B-nin özgün dizayn motivasiyalarından biri bu upstream–downstream radius əlaqəsinin sabit \(\phi\approx1.618\) istifadə edilməklə müəyyən hala gətirilməsidir.

Qızıl nisbət ITB sutullayıcı həndəsəsində necə istifadə olunur?

ITB Golden Ratio Spillway, qızıl nisbət sabiti \(\phi\approx1.618\)-i upstream və downstream crest radiusları arasında ölçüsüz həndəsi nisbət kimi istifadə edir; Type A-da Ogee əsaslı \(R_1=0.5H_d\) radiusundan \(R_2\) və \(R_3\) törədildiyi halda, Type B eyni \(R_1\) əsasını daha sadə tək upstream əyrisi və \(R_3=\phi R_1\) downstream əlaqəsi ilə istifadə edir.

Mənbədə qızıl nisbət

Mənbə Figure 3-də qızıl düzbucaqlı və qızıl spiral üzərindən müxtəlif düz xətt parçalarının nisbətlərinin eyni sabitə yaxınlaşdığını göstərir:

\[ \phi\approx1.618 \]

\(\phi\) ölçüsüz sabitdir. Buna görə də \(R_1\), \(R_2\), \(R_3\), \(a\) və \(b\) uzunluqlarının metr və ya santimetrlə mütləq ölçüləri dəyişsə belə, onların arasındakı nisbət eyni qala bilər. Müəlliflərin sutullayıcı həndəsəsinin müxtəlif ölçülərə miqyaslana biləcəyini müdafiə etməsinin riyazi əsası budur.

Type A həndəsəsi

Bu əlaqələr zəncirvari şəkildə yazıldıqda:

\[ R_2=\frac{R_1}{\phi^2} \]

alınır. Bu ifadə mənbədə \(b=R_1/\phi\) və \(R_2=b/\phi\) kimi iki mərhələdə verilən asılılığın cəbri şəkildə birləşdirilməsidir; yeni eksperimental nəticə deyil.

Type B həndəsəsi

Type B-nin Type A-dan əsas həndəsi fərqi ikinci upstream radius quruluşunun aradan qaldırılması və upstream tərəfin daha sadə tək əsas radiusla müəyyən edilməsidir.

ITB Golden Ratio yanaşmasının ədəbiyyatda mövqeləndirilməsi

Tədqiqatın araşdırma axını

Mənbənin metod axını aşağıdakı ardıcıllıqdadır:

1. Ədəbiyyat icmalı.
2. Dizayn şərtlərinin və məlumat girişlərinin toplanması.
3. Sutullayıcı geometry modelinin yaradılması.
4. Upstream radius, downstream radius və downstream geometry-nin hesablanması.
5. Google SketchUp istifadə edilərək STL modelinin yaradılması.
6. Flow-3D numerical modelling.
7. Water level–discharge rating curve və hidravlik nəticələrin əldə edilməsi.
8. Laboratoriya physical modelinin hazırlanması.
9. Flow/discharge ölçmələri.
10. Ədədi və fiziki nəticələrin validation müqayisəsi.
11. Nəticə və tövsiyələr.

Flow-3D modeli nə etdi?

Sutullayıcı geometry STL formatında Flow-3D modelinə ötürülmüşdür. Mənbə modelin boundary və fluid parameters ilə şərtləndirildiyini və hər sutullayıcı tipi üçün müxtəlif discharges tətbiq edilərək water-level–discharge rating curve yaradıldığını bildirir.

Təhlil edilən əsas kəmiyyətlər:

• water level,
• discharge,
• discharge coefficient \(C_d\),
• correction coefficient \(C/C_d\),
• velocity field,
• pressure distribution,
• flow separation,
• cavitation potential / \(\sigma\) index.

Figure 7 və Figure 8-də \(P/H_d=3\), vertical upstream face şəraitindəki Type A və Type B üçün Flow-3D velocity/pressure contour görüntüləri yer alır. Lakin mənbə mesh resolution, timestep, turbulence model, convergence criterion və ya ədədi \(\sigma\) dəyərlərini dərc etmədiyi üçün bu parametrlər Verianla tərəfindən tamamlanmır.

\(C_d\) və \(C/C_d\) əyriləri nə deməkdir?

\(C_d\), müəyyən sutullayıcı həndəsəsi və \(P/H_d\) nisbəti üçün sərf davranışını təmsil edən design discharge coefficient-dır; \(C/C_d\) isə actual head \(H\), design head \(H_d\)-dən fərqli olduqda discharge coefficient-ın layihə dəyərinə görə necə düzəldilməli olduğunu göstərən ölçüsüz correction ratio-dur.

\(P/H_d\) nisbəti

\[ \frac{P}{H_d} \]

ölçüsüz həndəsi nisbətdir və:

• \(P\): spillway height,
• \(H_d\): design water level/design head

kimi istifadə olunur.

Figure 9 Type A üçün \(C_d\) ilə \(P/H_d\) əlaqəsini göstərir. Mənbə Type A curve-ünün USBR Ogee curve-ündən bir qədər yuxarıda olduğunu bildirir.

Figure 11 Type B üçün eyni əlaqəni göstərir və Type B curve-ünün USBR Ogee əyrisinə yaxın olduğunu qeyd edir.

\(H/H_d\) nisbəti və correction coefficient

\[ C_1=\frac{C}{C_d} \]

Mənbə \(C_1\)-i correction coefficient kimi müəyyən edir.

Burada:

• \(H\): actual water level/head,
• \(H_d\): design water level/head,
• \(C\): actual operating-condition discharge coefficient,
• \(C_d\): design discharge coefficient

şəklində şərh edilir.

Figure 10 Type A, Figure 12 Type B üçün \(C/C_d\) ilə \(H/H_d\) əlaqəsini verir. Mənbə hər iki Golden Ratio curve-ünün Ogee correction curve-ünü yaxından izlədiyini, yüksək nisbətlərin son hissəsində isə bir qədər aşağıda qaldığını bildirir.

Dizayn əyrilərinin istifadə sərhədi

Mənbə Figure 9–12 əyrilərinin ilkin dizayn məqsədilə aşağıdakı sərhədlər daxilində birbaşa istifadə edilə biləcəyini bildirir:

Mənbənin öz tövsiyəsinə görə bu intervallardan kənarda və ya high-hazard dam layihələrində site-specific numerical və ya physical model işi aparılmalı, design head-dən yuxarı şəraitdə crest pressure və cavitation potential ayrıca yoxlanmalıdır.

Froude oxşarlığı fiziki model nəticələrini prototipə necə köçürür?

Froude oxşarlığı, sərbəst səthli axınlarda ətalət və cazibə təsirlərinin model ilə prototip arasında dinamik baxımdan oxşar saxlanmasına əsaslanan miqyaslama yanaşmasıdır; bu tədqiqatda 1:25 Type A və 1:40 Type B fiziki modellərindəki sərflər prototype unit discharge dəyərlərinə çevrilərək Flow-3D nəticələri ilə müqayisə edilmişdir.

Type B cədvəlində verilən miqyas asılılığı

Mənbə Table 3-də Type B üçün prototype unit discharge sütununda açıq şəkildə aşağıdakı quruluşdan istifadə edir:

\[ q=\frac{Q\,40^{1.5}}{b} \]

Burada:

• \(q\): prototype unit discharge, vahid \(m^3/s/m\),
• \(Q\): physical-model total discharge, vahid \(m^3/s\),
• 40: Type B-nin geometric scale ratio-su,
• \(b\): laboratoriya kanalının eni, \(0.30\) m,
• 1,5 qüvvəti: Froude similitude altında unit-discharge miqyaslamasının uzunluq nisbətindən asılılığını ifadə edir.

Məsələn, Table 3-də \(H=0.50\) cm üçün physical \(Q=0.00019\,m^3/s\) ölçülmüş və prototype unit discharge təxminən \(0.16\,m^3/s/m\) olaraq verilmişdir.

Type A miqyaslaması

Type A 1:25 miqyasındadır. Table 2-dəki prototype unit-discharge dəyərləri eyni Froude similarity məntiqində 25 miqyas nisbəti ilə uyğundur. Mənbə Table 2-nin görünən header hissəsində Type B cədvəlindəki qədər açıq cəbri düstur çap edilmədiyindən Verianla bu ifadəni “mənbənin yazdığı ayrıca tənlik” kimi deyil, Table 2 dəyərlərinin miqyaslama məntiqini izah edən riyazi şərh kimi istifadə edir.

Fiziki model həndəsəsi

Model P və Hd dəyərləri miqyas nisbətləri ilə prototype P və Hd-dən birbaşa əldə edilir və mənbənin fiziki model fotoşəkillərindəki etiketlərlə uyğundur.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Type A fiziki və ədədi sərf müqayisəsi

Type A-da dərc edilmiş ən yüksək exact nisbi xəta %4,51-dir. Bu maksimum \(H_{model}=1.6\) cm sətrində görünür. Sınaqdan keçirilmiş ən yüksək prototype head \(H=3.0\) m nöqtəsində physical-model scaling \(q=12.71\,m^3/s/m\), numerical result isə \(12.15\,m^3/s/m\)-dir; mənbə relative error-u %4,38 olaraq verir.

Type B fiziki və ədədi sərf müqayisəsi

Type B-də ən yüksək exact relative error %9,21-dir və \(H_{model}=1.25\) cm sətrində yaranır. Son sınaq nöqtəsində prototype unit discharge \(12.31\,m^3/s/m\), Flow-3D nəticəsi \(12.02\,m^3/s/m\) və relative error %2,38-dir.

Ədədi model ilə fiziki modelin %10-dan aşağı fərq göstərməsi nə deməkdir?

Tədqiqatda Type A və Type B üçün dərc edilmiş bütün unit-discharge müqayisələrində relative error %10-dan aşağı qalmışdır; bu, araşdırılan \(P/H_d=3\), vertical-upstream və laboratoriya miqyası şəraitində Flow-3D sərf nəticələrinin fiziki model ölçmələri ilə yaxın olduğunu dəstəkləyir, lakin başqa həndəsələrdə, yüksək bəndlərdə, çöküntülü axında və ya sahə prototiplərində eyni xəta səviyyəsinin zəmanət verildiyi anlamına gəlmir.

Type A və Type B-nin xəta quruluşu

Type A-nın ədədi və fiziki sərf nəticələri ümumən bir-birinə daha yaxın görünür. Type B-də maksimum fərq %9,21-ə çatsa da, sınaqdan keçirilmiş bütün nöqtələr %10 həddindən aşağı qalmışdır.

“Scale effects negligible” ifadəsi necə başa düşülməlidir?

Müəlliflər Type A-nın 1:25, Type B-nin 1:40 miqyaslı fiziki modellərinin Flow-3D nəticələri ilə yaxın uyğunluq göstərməsinə əsaslanaraq scale effects-in nəzərə alınmayacaq dərəcədə olduğunu qiymətləndirirlər.

Bununla belə eyni Type A və ya eyni Type B həndəsəsinin bir neçə fərqli fiziki miqyasda paralel sınaqdan keçirildiyi ayrıca scale-effect experiment hesabatı yoxdur. Buna görə nəticə mövcud iki fiziki modelin ədədi modelə uyğunluğuna əsaslanan mənbə şərhidir; genişmiqyaslı müstəqil scale-sensitivity tədqiqatı deyil.

Təzyiq və kavitasiya baxımından nəticə nədir?

Mənbə Flow-3D təhlilində pressure distribution, flow separation və \(\sigma\) index-ə əsaslanan cavitation potential-ın araşdırıldığını bildirir. Nəticə bölməsində Type A və Type B-nin Ogee-yə yaxın pressure distribution təmin etdiyi və reduced cavitation risk üstünlüyü verdiyi ifadə olunur.

Lakin məqalədə ayrıca:

• \(\sigma\) dəyərləri cədvəli,
• minimum crest pressure cədvəli,
• cavitation threshold müqayisəsi,
• pressure sensor physical-test series

verilmir. Buna görə mənbə nəticəsinin istiqaməti ötürülə bilər, lakin kavitasiya riskindəki azalma üçün Verianla tərəfindən yeni kəmiyyət nisbəti yaradıla bilməz.

Flow-3D yenidən istehsal edilə bilmə məlumatları

Mənbə Flow-3D istifadə edildiyini və geometry-nin STL mesh kimi ötürüldüyünü bildirir. Buna qarşılıq aşağıdakı təfərrüatlar açıq şəkildə hesabatlaşdırılmayıb:

• Flow-3D software version,
• mesh cell size və ya ümumi cell count,
• grid-independence analysis,
• turbulence model,
• free-surface model parametrləri,
• time step,
• simulation duration,
• convergence tolerance,
• exact inlet/outlet boundary values,
• fluid-property table.

Buna görə tədqiqat həndəsi və hidravlik performans müqayisəsini təqdim etsə də, müstəqil tədqiqatçının CFD setup-ını yalnız məqalədəki məlumatlarla eynilə yenidən qurmaq imkanı məhduddur.

Mənbə daxilində fiqur nömrələnməsi fərqləri

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• ITB Golden Ratio Type A və Type B həndəsələri \(\phi\approx1.618\) sabiti ilə müəyyən edilən sutullayıcı üst profil formalarıdır.
• Type A və Type B üçün Flow-3D numerical models yaradılmış və laboratory physical models ilə müqayisə edilmişdir.
• Type A 1:25, Type B 1:40 physical scale ilə sınaqdan keçirilmişdir.
• Physical validation \(P/H_d=3\) və vertical upstream face şəraitində aparılmışdır.
• Type A-da dərc edilmiş maximum exact unit-discharge relative error %4,51-dir.
• Type B-də dərc edilmiş maximum exact unit-discharge relative error %9,21-dir.
• Müəlliflər hər iki tipin discharge capacity baxımından Ogee profile yaxın performans göstərdiyini qiymətləndirirlər.
• Type A \(C_d\) curve-ü mənbədə Ogee curve-ündən bir qədər yuxarıda, Type B curve-ü Ogee-yə yaxın kimi şərh olunur.
• Type A və Type B \(C/C_d\) curves ümumən Ogee correction curve-ünü yaxından izləyir.
• Golden Ratio geometry, Ogee ilə müqayisədə daha az həndəsi asılılıqla müəyyən edilə bilir.

Tədqiqatın birbaşa dəstəkləmədiyi nəticələr

• ITB Golden Ratio Spillway-in real bənd prototipində uzunmüddətli sahə performansı sınaqdan keçirilməyib.
• Böyük bəndlərdə eyni relative error dəyərlərinin qorunacağı göstərilməyib.
• Sediment-laden flow fiziki sınaqla doğrulanmayıb.
• Boulder impact və ya abrasion sınağı aparılmayıb.
• Type B-nin qaya daşınmasında daha dayanıqlı olduğu tövsiyəsi birbaşa boulder-impact sınağı ilə doğrulanmayıb.
• Sloping upstream face fiziki doğrulaması bu tədqiqatın əsas sınaq şərti deyil.
• Sınaqdan keçirilən dizayn nisbətlərindən kənardakı \(P/H_d\) və \(H/H_d\) şəraitində nəticələr doğrulanmayıb.
• Mənbə ətraflı CFD mesh-independence tədqiqatı təqdim etmir.
• Reduced cavitation risk üçün ayrıca ədədi \(\sigma\) məlumat seriyası dərc edilməyib.
• Golden Ratio geometry-nin bütün şəraitlərdə Ogee-dən hidravlik baxımdan üstün olduğu göstərilməyib.

Type A üçün tətbiq tövsiyəsi

Müəlliflər Type A crest-i dam spillway tətbiqləri üçün tövsiyə edirlər. Səbəb, su anbarlarının iri sediment və bed load-un mühüm hissəsini tutması nəticəsində crest üzərindən iri qaya keçidinin daha az gözlənilməsi və Type A-nın compound upstream curvature quruluşunun Ogee hydraulic performance-a daha yaxın olmasıdır.

Bu tövsiyə sahə doğrulaması deyil, mövcud hydraulic results ilə praktik mühəndislik qiymətləndirməsinin birləşməsidir.

Type B üçün tətbiq tövsiyəsi

Müəlliflər Type B-ni river weir tətbiqləri üçün tövsiyə edirlər. Type B-nin daha sadə single-upstream-radius geometry-sinin iri bed load və boulder keçidi olan çay şəraitində impact/abrasion baxımından daha asan tikinti və təmir üstünlüyü verə biləcəyi düşünülür.

Lakin mövcud sınaqda boulder transport tətbiq edilməyib. Mənbə future work çərçivəsində xüsusilə sediment-laden flows və prototype field monitoring tələb edir.

Çay bəndləri üçün mühafizə tövsiyələri

Mənbə Type B çay bəndlərində istifadə ediləcəyi hallarda crest və downstream face-in abrasion-a qarşı high-strength concrete və ya armouring layer ilə qorunmasını; downstream energy dissipator-ın boulder keçidinə imkan verəcək şəkildə layihələndirilməsini və böyük daşqınlardan sonra crest-in müntəzəm yoxlanmasını tövsiyə edir.

Böyük bəndlərdə niyə əlavə doğrulama lazımdır?

Mənbə ITB Golden Ratio geometry-nin \(H_d\) və \(\phi\) əsasında həndəsi olaraq miqyaslana bildiyini və nəzəri cəhətdən kiçik, orta və böyük qurğulara tətbiq oluna biləcəyini bildirir. Bununla belə böyük bəndlərdə:

• daha yüksək heads,
• scale effects,
• crest pressures,
• cavitation risk,
• approach-flow conditions

daha kritik hala gəldiyindən tətbiqin mərhələli aparılması və daha böyük fiziki modellər ilə sahə doğrulamasının həyata keçirilməsi tövsiyə edilir.

Gələcək tədqiqatlar

Mənbənin təklif etdiyi gələcək iş sahələri:

• stepped və ya energy-dissipating Golden Ratio variants,
• daha ətraflı scale-effect tədqiqatları,
• sediment-laden flow sınaqları,
• fərqli approach-flow şəraiti,
• larger-scale physical models,
• sloping upstream faces,
• mövcud sınaq intervalından kənardakı \(P/H_d\) nisbətləri,
• crest pressure distribution ölçmələri,
• cavitation-index ölçmələri,
• xüsusilə Type B üçün boulder transport altında prototype field monitoring.

Mənbə və metod qeydi

Özgün tədqiqat: ITB Golden Ratio Spillway Crest: An Innovative Spillway Geometry For Design Simplicity And Optimal Hydraulic Performance.

Müəlliflər: Dantje Kardana Natakusumah, Syaeful Annas, Joko Nugroho, Eka Oktariyanto Nugroho, Arno Adi Kuntoro, Fitra Adinata.

Biblioqrafik müəllif adı qeydi: Mənbə PDF “Syaeful Annas” yazır; rəsmi web metadata-da “Syaeful Anas” forması mövcuddur. Əsas məqalədə PDF-dəki özgün yazılış qorunmuşdur.

Bərabər töhfə: Mənbədə equal-contribution bəyanı yoxdur.

Məsul müəllif: Dantje Kardana Natakusumah.

Qurum 1–5: Water Resources Engineering Research Group, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Institut Teknologi Bandung.

Qurum 6: Fitra Adinata — Consultant, PT. Sapta Adhi Pratama.

Jurnal: Jurnal Teknik Sipil.

Nəşriyyat: Institut Teknologi Bandung; Faculty of Civil and Environmental Engineering dəstəyi ilə Jurnal Teknik Sipil.

Cild / nömrə: Vol. 33 No. 1, April 2026.

Səhifələr: 25–36.

DOI: 10.5614/jts.2026.33.1.3.

ISSN: 0853-2982.

eISSN: 2549-2659.

Mənbə növü: Civil engineering research article; numerical hydraulic modelling + laboratory physical-model validation.

Rəyçilik: Jurnal Teknik Sipil peer-reviewed jurnaldır. Rəsmi ITB policy məqalələrin ən azı iki mütəxəssis reviewer-a göndərildiyini bildirir. Məqalənin öz qeyd platformasında korlama növü ayrıca göstərilmədiyinə görə burada daha irəli təsnifat aparılmayıb.

Received: 23 April 2026.

Revised: 23 April 2026.

Accepted for publication: 23 April 2026.

Published: 23 April 2026.

Lisenziya: Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND 4.0).

Rəsmi qeyd: Jurnal Teknik Sipil məqalə qeyd səhifəsi; DOI 10.5614/jts.2026.33.1.3.

Preprint: Mənbədə ayrıca preprint göstərilmir.

Əvvəlki nəşrlə əlaqə: Bu tədqiqat Natakusumah və həmkarlarının Jurnal Teknik Sipil 32(3), 315–334 daxilində yayımlanmış 2025-ci il indoneziya dilindəki məqaləsinin genişləndirilmiş ingiliscə versiyasıdır və SIBE 2025 oral presentation ilə də əlaqəlidir.

Məlumat versiyası: Müəlliflərin Publication Note izahına görə 2025-ci il indoneziya dilindəki məqalə ilə 2026-cı il ingiliscə versiyanın underlying numerical and experimental data-sı eynidir. 2026 versiyası ədəbiyyatdakı mövqeləndirməni genişləndirir, conclusions-ı yeniləyir və yeni practical recommendations əlavə edir.

Əsas həndəsi sabit: \(\phi\approx1.618\).

Type A: \(R_1=0.5H_d\), \(a=R_1\), \(b=R_1/1.618\), \(R_2=b/1.618\), \(R_3=R_1\times1.618\), downstream slope 1:1.

Type B: \(R_1=0.5H_d\), \(b=R_1\), \(R_3=R_1\times1.618\), downstream slope 1:1.

Müqayisə həndəsələri: USBR Ogee profile və KP-02 cylindrical/two-arc crest.

Geometry software: Google SketchUp.

Geometry file: STL.

Numerical software: Flow-3D.

Numerical outputs: Water level, discharge/rating curve, \(C_d\), \(C/C_d\), velocity, pressure distribution, flow separation, cavitation potential/\(\sigma\) index.

Flow-3D reproducibility limitation: Software version, mesh resolution, grid-independence study, turbulence model, timestep, simulation duration, convergence tolerance və exact boundary-condition values mənbədə ətraflı hesabatlaşdırılmayıb.

Type A physical scale: 1:25.

Type B physical scale: 1:40.

Prototype spillway height P: 6 m.

Design water level Hd: 2 m.

Physical-validation ratio: \(P/H_d=3\).

Upstream condition: Vertical upstream face.

Laboratory flume: 12,5 m × 0,30 m × 0,45 m.

Type A model dimensions consistent with scale: P=24 cm, Hd=8 cm.

Type B model dimensions consistent with scale: P=15 cm, Hd=5 cm.

Similarity: Froude similarity.

Type B source scaling expression: \(q=Q\,40^{1.5}/b\), with \(b=0.30\) m.

Type A maximum exact relative error: %4,51.

Type B maximum exact relative error: %9,21.

Conclusion rounded errors: Type A ən çox təxminən %4,5; Type B təxminən %9,2.

Preliminary-design range Type A: Vertical upstream face üçün \(P/H_d=0.8–3.0\), \(H/H_d\) təxminən 1,5-ə qədər.

Preliminary-design range Type B: Vertical upstream face üçün \(P/H_d=0.4–3.0\), \(H/H_d\) təxminən 1,5-ə qədər.

Bu intervallardan kənarda: Site-specific physical və ya numerical model confirmation tövsiyə olunur.

Type A tətbiq tövsiyəsi: Dam spillways; bu, müəllif tövsiyəsidir və real böyük bənd prototip doğrulaması deyil.

Type B tətbiq tövsiyəsi: River weirs; xüsusilə coarse bed load/boulder daşıyan axınlara yönəlik praktik tövsiyədir, lakin mövcud tədqiqatda boulder-impact və ya sediment-laden physical test aparılmayıb.

Acknowledgements: Physical model tests, Water Resources Laboratory, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Institut Teknologi Bandung, Ganesha Campus-da həyata keçirilmişdir. Müəlliflər laboratoriya technician Tri Yadi-yə obyekt, rəhbərlik və texniki dəstəyə görə təşəkkür edirlər. Sınaqlar Syaeful Annas-ın master's thesis işinin mühüm hissəsini təşkil etmişdir.

Funding: Mənbədə ayrıca funding-source statement yoxdur. CRediT bölməsində Dantje Kardana Natakusumah üçün “Funding acquisition (lead)” rolu verilir, lakin maliyyələşdirən qurumun adı göstərilmir.

Data Availability: Mənbədə ayrıca data-availability statement yoxdur.

Conflict of Interest: Mənbədə ayrıca conflict-of-interest statement yoxdur.

CRediT — Dantje Kardana Natakusumah: Conceptualization (lead), Methodology (lead), Writing – Original Draft (lead), Supervision (lead), Funding acquisition (lead).

CRediT — Syaeful Annas: Investigation (lead), Data curation (lead), Formal analysis (supporting), Writing – Original Draft (supporting).

CRediT — Joko Nugroho: Writing – Review & Editing (equal), Validation (supporting), Supervision (supporting).

CRediT — Eka Oktariyanto Nugroho: Investigation (supporting), Writing – Review & Editing (equal).

CRediT — Arno Adi Kuntoro: Writing – Review & Editing (equal), Resources (supporting).

CRediT — Fitra Adinata: Software (supporting), Visualization (supporting), Writing – Review & Editing (supporting).

Mənbədaxili Figure istinad qeydi: Section 2.5/3.2-də Type B physical model üçün Figure 14 istinadı istifadə edilərkən səhifədəki caption Type B modelini Figure 15 kimi göstərir. Type B discharge comparison da mətnin bir yerində Figure 16 kimi qeyd edilsə də, real caption Figure 17-dir.

Əsas elmi məhdudiyyətlər: Physical validation yalnız məhdud miqyaslarda və \(P/H_d=3\) vertical-upstream şəraitində aparılmışdır; geniş CFD setup təfərrüatları dərc edilməyib; ayrıca numeric cavitation-index/pressure table yoxdur; sediment/boulder transport sınaqdan keçirilməyib; large-dam prototype monitoring aparılmayıb; tested ranges xaricindəki performans site-specific doğrulama tələb edir.