ITB Golden Ratio Spillway — суу агызгычтын чокусунун негизги радиустарын жана геометриялык байланыштарын өлчөмсүз алтын катыш туруктуусу \(\phi\approx1.618\) аркылуу аныктаган эки өлчөмдүү суу агызгыч чокусунун геометриясы. Изилдөө Type A жана Type B деп аталган эки конфигурацияны Flow-3D сандык моделдөөсү жана лабораториялык физикалык модель тажрыйбалары аркылуу баалаган. Type A физикалык модели 1:25, Type B физикалык модели 1:40 масштабында сыналган; эки прототип үчүн тең \(P=6\) m, \(H_d=2\) m жана \(P/H_d=3\) шарты колдонулган. Физикалык жана сандык unit-discharge натыйжаларынын ортосундагы эң жогорку exact салыштырмалуу айырма Type A үчүн %4,51, Type B үчүн %9,21 түзөт. Авторлор эки геометрия тең өткөрүмдүүлүк жөндөмү боюнча салттуу Ogee profile га жакын натыйжа берерин жана геометриялык жактан жөнөкөйлөтүлгөн долбоордук альтернатива түзөрүн белгилешет. Бирок учурдагы текшерүү лабораториялык масштабда, тик upstream face жана чектелген \(P/H_d\)–\(H/H_d\) диапазонунда жүргүзүлгөн; чоң дамбалар, чөкмөлүү агымдар, таш ташуу жана реалдуу талаа шарттары өзүнчө текшерилиши керек.

Type A Ogee стандартынан алынган \(R_1=0.5H_d\) upstream радиусун алтын катыштан чыгарылган кошумча радиустар менен бириктирет. Булакта \(a=R_1\), \(b=R_1/1.618\), \(R_2=b/1.618\) жана downstream үчүн \(R_3=R_1\times1.618\) аныкталган. Type B болсо жөнөкөйүрөөк геометрия; ал \(R_1=0.5H_d\), \(b=R_1\) жана \(R_3=R_1\times1.618\) колдонот. Эки типте тең downstream эңкейиши 1:1 деп берилет.

Flow-3D эсептөөлөрү discharge coefficient \(C_d\), correction coefficient \(C/C_d\), water-level–discharge байланышы, pressure distribution, flow separation жана cavitation potential сыяктуу гидравликалык касиеттерди баалоо үчүн колдонулган. Figure 9 да Type A нын \(C_d\) ийри сызыгы USBR Ogee ийри сызыгынан бир аз жогору, Figure 11 де Type B нин \(C_d\) ийри сызыгы Ogee ийри сызыгына кыйла жакын көрүнөт. Figure 10 жана Figure 12 де эки Golden Ratio geometry үчүн тең \(C/C_d\) correction curve Ogee ийри сызыгын жакын ээрчип, жогорку \(H/H_d\) тарабында бир аз төмөн калат.

Изилдөөнүн 2026-жылдагы англисче басылмасы жаңы жана көз карандысыз эксперименттик маалыматтар топтому эмес. Булактын Publication Note бөлүмүндө макала 2025-жылы жарыяланган индонезия тилиндеги версиянын кеңейтилген англисче варианты экени жана негизги сандык/эксперименттик маалыматтар эки макалада тең өзгөрүүсүз калгандыгы айтылат. 2026 версиясы адабияттагы жайгаштырууну кеңейтип, корутундуларды кайра карап чыккан жана Type A ны дамба суу агызгычтары, Type B ни дарыя бөгөттөрү үчүн колдонуу сыяктуу практикалык сунуштарды кошкон.

Суу агызгычтын чокусу эмне үчүн мынчалык маанилүү?

Суу агызгыч — дамбада, суу сактагычта же бөгөттө эксплуатациялык чектен ашкан ашыкча сууну коопсуз түрдө төмөнкү агымга өткөрүүчү гидравликалык курулма. Суу агызгычтын чокусу болсо суунун ашып өтүшү башталган жогорку геометриялык бөлүк. Чоку профилинин формасы агымдын курулмага кандай жакындай турганын, суунун беттен канчалык жылмакай ажырарын, өткөрүлүүчү чыгымды, басымдын бөлүштүрүлүшүн жана төмөн басымдан улам пайда болушу мүмкүн болгон cavitation коркунучун таасирлентет.

Булак Индонезияда кеңири колдонулган эки чечим катары Ogee жана cylindrical crest геометрияларын карайт. Ogee профили жогорку гидравликалык натыйжалуулукту камсыз кылганы менен, татаал ийри сызыктары жана бир нече геометриялык байланыштары үчүн так долбоорлоону жана ишке ашырууну талап кылат. Cylindrical crest жөнөкөйүрөөк болгону менен, эки жаалуу формада upstream \(R_1\) менен downstream \(R_2\) ортосундагы катыш үчүн KP-02 стандартында так бирдиктүү шилтеме жок экени көрсөтүлөт.

Ogee геометриясындагы долбоорлоо татаалдыгы

Булактын Figure 1 сүрөтүндө Ogee upstream геометриясы үчүн төмөнкү байланыштар берилет:

\[ R_1=0.5H_d \]

\[ R_2=0.2H_d \]

\[ a=0.282H_d \]

\[ b=0.175H_d \]

\[ c=a-b \]

Downstream profile үчүн булак Figure 1 де:

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

байланышын көрсөтөт.

Бул жерде \(H_d\) design head/design water level катары колдонулган мүнөздүү долбоордук бийиктик. \(X\) жана \(y\) Ogee downstream профилинин геометриялык координаттарын билдирет. Булактын талкуусундагы негизги салыштыруу — Ogee нин ушул татаал профилине караганда Golden Ratio geometry туруктуу \(\phi\) байланыштары менен жөнөкөйүрөөк түзүлө ала тургандыгы.

Цилиндрдик суу агызгычта маселе эмнеде?

Булакта келтирилген KP-02 долбоорлоо критерийлерине ылайык cylindrical two-arc crest үчүн upstream radius \(R_1\) таш өрүлгөн курулмаларда болжол менен \(0.3–0.7H_d\), бетон курулмаларда \(0.1–0.7H_d\) диапазонунда тандалышы мүмкүн. Ал эми downstream \(R_2\) үчүн так radius ratio аныктамасы жок экени жана downstream slope 1:1 колдонулары айтылат.

ITB Golden Ratio Type B нин өзгөчө долбоордук жүйөлөрүнүн бири — ушул upstream–downstream radius байланышын туруктуу \(\phi\approx1.618\) аркылуу так аныкталган кылуу.

Алтын катыш ITB суу агызгыч геометриясында кантип колдонулат?

ITB Golden Ratio Spillway алтын катыш туруктуусу \(\phi\approx1.618\) ни upstream жана downstream crest радиустарынын ортосундагы өлчөмсүз геометриялык катыш катары колдонот; Type A да Ogee негизиндеги \(R_1=0.5H_d\) радиусунан \(R_2\) жана \(R_3\) чыгарылса, Type B ошол эле \(R_1\) негизин жөнөкөй бир upstream ийри сызыгы жана \(R_3=\phi R_1\) downstream байланышы менен колдонот.

Булактагы алтын катыш

Булак Figure 3 тө алтын тик бурчтук жана алтын спираль аркылуу ар түрдүү түз сызык кесиндилеринин катыштары бир эле туруктууга жакындай турганын көрсөтөт:

\[ \phi\approx1.618 \]

\(\phi\) — өлчөмсүз туруктуу. Ошондуктан \(R_1\), \(R_2\), \(R_3\), \(a\) жана \(b\) узундуктарынын метр же сантиметр менен алынган абсолюттук чоңдуктары өзгөрсө да, алардын ортосундагы катыш бирдей калышы мүмкүн. Авторлор суу агызгыч геометриясын ар башка өлчөмдөргө масштабдоого болот деген пикирдин математикалык негизи ушунда.

Type A геометриясы

Бул байланыштар чынжыр түрүндө жазылганда:

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

болот. Бул туюнтма булакта \(b=R_1/\phi\) жана \(R_2=b/\phi\) деп эки кадам менен берилген байланыштын алгебралык бириктирилиши; жаңы эксперименттик табылга эмес.

Type B геометриясы

Type B нин Type A дан негизги геометриялык айырмасы — экинчи upstream radius түзүлүшүнүн алып салынышы жана upstream тарабынын жөнөкөй бир негизги radius менен аныкталышы.

ITB Golden Ratio ыкмасынын адабияттагы жайгашуусу

Изилдөөнүн жүрүшү

Булактагы методикалык агым төмөнкү тартипте:

1. Адабияттарды кароо.
2. Долбоорлоо шарттарын жана маалымат киргизүүлөрүн чогултуу.
3. Суу агызгыч geometry моделин түзүү.
4. Upstream radius, downstream radius жана downstream geometry ни эсептөө.
5. Google SketchUp колдонуп STL моделин түзүү.
6. Flow-3D numerical modelling.
7. Water level–discharge rating curve жана гидравликалык натыйжаларды алуу.
8. Лабораториялык physical model даярдоо.
9. Flow/discharge өлчөөлөрү.
10. Сандык жана физикалык натыйжаларды validation боюнча салыштыруу.
11. Корутунду жана сунуштар.

Flow-3D модели эмне кылды?

Суу агызгыч geometry STL форматында Flow-3D моделине өткөрүлгөн. Булак модель boundary жана fluid parameters менен шартталганын жана ар бир суу агызгыч түрү үчүн ар башка discharges колдонулуп water-level–discharge rating curve алынганын билдирет.

Талданган негизги чоңдуктар:

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

Figure 7 жана Figure 8 де \(P/H_d=3\), vertical upstream face шартындагы Type A жана Type B үчүн Flow-3D velocity/pressure contour сүрөттөрү бар. Бирок булак mesh resolution, timestep, turbulence model, convergence criterion же сандык \(\sigma\) маанилерин жарыялаган эмес, ошондуктан бул параметрлер Verianla тарабынан толукталбайт.

\(C_d\) жана \(C/C_d\) ийри сызыктары эмнени билдирет?

\(C_d\) — белгилүү бир суу агызгыч геометриясы жана \(P/H_d\) катышы үчүн чыгымдын жүрүмүн билдирген design discharge coefficient; ал эми \(C/C_d\) actual head \(H\) design head \(H_d\) ден айырмаланганда discharge coefficient долбоордук мааниге карата кандай оңдолушу керектигин көрсөткөн өлчөмсүз correction ratio.

\(P/H_d\) катышы

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

өлчөмсүз геометриялык катыш болуп:

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

түрүндө колдонулат.

Figure 9 Type A үчүн \(C_d\) менен \(P/H_d\) байланышын көрсөтөт. Булак Type A curve USBR Ogee curve ден бир аз жогору экенин билдирет.

Figure 11 Type B үчүн ошол эле байланышты көрсөтүп, Type B curve USBR Ogee ийри сызыгына жакын экенин белгилейт.

\(H/H_d\) катышы жана correction coefficient

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

Булак \(C_1\) ди correction coefficient катары аныктайт.

Бул жерде:

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

деп түшүндүрүлөт.

Figure 10 Type A, Figure 12 Type B үчүн \(C/C_d\) менен \(H/H_d\) байланышын берет. Булак эки Golden Ratio curve тең Ogee correction curve үн жакын ээрчип, жогорку катыштардын акыркы бөлүгүндө бир аз төмөн каларын билдирет.

Долбоордук ийри сызыктарды колдонуу чеги

Булак Figure 9–12 ийри сызыктарын алдын ала долбоорлоо максатында төмөнкү чектерде түздөн-түз колдонууга болорун билдирет:

Булактын өз сунушуна ылайык, бул диапазондордон тышкары же high-hazard dam долбоорлорунда site-specific numerical же physical model изилдөөсү жүргүзүлүп, design head ден жогору шарттарда crest pressure менен cavitation potential өзүнчө текшерилиши керек.

Фруд окшоштугу физикалык модель натыйжаларын прототипке кантип өткөрөт?

Фруд окшоштугу — эркин беттүү агымдарда инерция жана тартылуу күчтөрүнүн таасирин модель менен прототиптин ортосунда динамикалык жактан окшош сактоого негизделген масштабдоо ыкмасы; бул изилдөөдө 1:25 Type A жана 1:40 Type B физикалык моделдериндеги чыгымдар prototype unit discharge маанилерине айландырылып, Flow-3D натыйжалары менен салыштырылган.

Type B таблицасында берилген масштабдык байланыш

Булак Table 3 тө Type B үчүн prototype unit discharge тилкесинде төмөнкү түзүлүштү ачык колдонот:

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

Бул жерде:

• \(q\): prototype unit discharge, бирдиги \(m^3/s/m\),
• \(Q\): physical-model total discharge, бирдиги \(m^3/s\),
• 40: Type B нин geometric scale ratio су,
• \(b\): лабораториялык каналдын туурасы, \(0.30\) m,
• 1,5 даражасы: Froude similitude шартында unit-discharge масштабдоосунун узундук катышына көз карандылыгын билдирет.

Мисалы, Table 3 тө \(H=0.50\) cm үчүн physical \(Q=0.00019\,m^3/s\) өлчөнүп, prototype unit discharge болжол менен \(0.16\,m^3/s/m\) деп берилген.

Type A масштабдоосу

Type A 1:25 масштабында. Table 2 деги prototype unit-discharge маанилери ошол эле Froude similarity логикасында 25 масштаб катышына шайкеш келет. Булак Table 2 нин көрүнгөн header бөлүгүндө Type B таблицасындагыдай ачык алгебралык формула басылбагандыктан, Verianla бул туюнтманы “булакта жазылган өзүнчө теңдеме” катары эмес, Table 2 маанилеринин масштабдоо логикасын түшүндүргөн математикалык чечмелөө катары колдонот.

Физикалык моделдин геометриясы

Model P жана Hd маанилери масштаб катыштары аркылуу prototype P жана Hd ден түздөн-түз алынат жана булактагы физикалык модель сүрөттөрүндөгү белгилерге шайкеш келет.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Type A физикалык жана сандык чыгым салыштыруусу

Type A да жарыяланган эң жогорку exact салыштырмалуу ката %4,51. Бул максимум \(H_{model}=1.6\) cm сабында көрүнөт. Сыналган эң жогорку prototype head \(H=3.0\) m чекитинде physical-model scaling \(q=12.71\,m^3/s/m\), numerical result болсо \(12.15\,m^3/s/m\); булак relative error ду %4,38 деп берет.

Type B физикалык жана сандык чыгым салыштыруусу

Type B де эң жогорку exact relative error %9,21 жана ал \(H_{model}=1.25\) cm сабында пайда болот. Акыркы сыноо чекитинде prototype unit discharge \(12.31\,m^3/s/m\), Flow-3D натыйжасы \(12.02\,m^3/s/m\) жана relative error %2,38.

Сандык модель менен физикалык моделдин айырмасы %10 дон төмөн болушу эмнени билдирет?

Изилдөөдө Type A жана Type B үчүн жарыяланган бардык unit-discharge салыштырууларында relative error %10 дон төмөн болгон; бул каралган \(P/H_d=3\), vertical-upstream жана лабораториялык масштаб шарттарында Flow-3D чыгым натыйжалары физикалык модель өлчөөлөрүнө жакын экенин колдойт, бирок башка геометрияларда, бийик дамбаларда, чөкмөлүү агымда же талаа прототиптеринде ошол эле ката деңгээли кепилденет дегенди билдирбейт.

Type A жана Type B нин ката түзүлүшү

Type A нын сандык жана физикалык чыгым натыйжалары жалпысынан бири-бирине жакыныраак көрүнөт. Type B де максималдуу айырма %9,21 ге жеткени менен, сыналган бардык чекиттер %10 чегинен төмөн калган.

“Scale effects negligible” деген сөз айкашын кантип түшүнүү керек?

Авторлор Type A нын 1:25 жана Type B нин 1:40 масштабдагы физикалык моделдери Flow-3D натыйжалары менен жакын шайкештик көрсөткөнүнө таянып, scale effects эске албай коюуга боло турган деңгээлде деп баалашат.

Ошол эле учурда бир эле Type A же бир эле Type B геометриясы бир нече ар башка физикалык масштабда параллелдүү сыналган өзүнчө scale-effect experiment тууралуу маалымат жок. Ошондуктан бул жыйынтык учурдагы эки физикалык моделдин сандык моделге шайкештигине таянган булактык чечмелөө; ал кеңири көз карандысыз scale-sensitivity изилдөөсү эмес.

Басым жана кавитация боюнча жыйынтык кандай?

Булак Flow-3D талдоосунда pressure distribution, flow separation жана \(\sigma\) index ке негизделген cavitation potential изилденгенин билдирет. Корутунду бөлүмүндө Type A жана Type B Ogee ге жакын pressure distribution камсыз кылып, reduced cavitation risk артыкчылыгын берет деп айтылат.

Бирок макалада өзүнчө:

• \(\sigma\) маанилеринин таблицасы,
• minimum crest pressure таблицасы,
• cavitation threshold салыштыруусу,
• pressure sensor physical-test series

берилген эмес. Ошондуктан булактык жыйынтыктын багытын жеткирүүгө болот, бирок кавитация коркунучунун азайышы үчүн Verianla жаңы сандык катыш чыгара албайт.

Flow-3D кайра өндүрүлүү мүмкүнчүлүгү жөнүндө маалымат

Булак Flow-3D колдонулганын жана geometry STL mesh катары өткөрүлгөнүн билдирет. Бирок төмөнкү маалыматтар ачык түрдө берилген эмес:

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

Ошондуктан изилдөө геометриялык жана гидравликалык көрсөткүчтөрдү салыштырганы менен, көз карандысыз изилдөөчүнүн CFD setup ты макаладагы маалымат менен гана так кайра куруу мүмкүнчүлүгү чектелүү.

Булактагы сүрөт номерлеринин айырмачылыктары

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• ITB Golden Ratio Type A жана Type B геометриялары \(\phi\approx1.618\) туруктуусу менен аныкталган суу агызгыч чокусу профилдери.
• Type A жана Type B үчүн Flow-3D numerical models түзүлүп, laboratory physical models менен салыштырылган.
• Type A 1:25, Type B 1:40 physical scale менен сыналган.
• Physical validation \(P/H_d=3\) жана vertical upstream face шартында жүргүзүлгөн.
• Type A да жарыяланган maximum exact unit-discharge relative error %4,51.
• Type B де жарыяланган maximum exact unit-discharge relative error %9,21.
• Авторлор эки тип тең discharge capacity боюнча Ogee profile га жакын көрсөткүч берет деп баалашат.
• Type A \(C_d\) curve булакта Ogee curve ден бир аз жогору, Type B curve Ogee ге жакын деп чечмеленет.
• Type A жана Type B \(C/C_d\) curves жалпысынан Ogee correction curve үн жакын ээрчийт.
• Golden Ratio geometry Ogee ге салыштырмалуу азыраак геометриялык байланыш менен аныктала алат.

Изилдөө түздөн-түз колдобогон жыйынтыктар

• ITB Golden Ratio Spillway дин чыныгы дамба прототипиндеги узак мөөнөттүү талаа көрсөткүчү сыналган эмес.
• Чоң дамбаларда ошол эле relative error маанилери сакталары көрсөтүлгөн эмес.
• Sediment-laden flow физикалык эксперимент менен текшерилген эмес.
• Boulder impact же abrasion эксперименти жүргүзүлгөн эмес.
• Type B таш ташууда туруктуураак деген сунуш түздөн-түз boulder-impact сыноосу менен ырасталган эмес.
• Sloping upstream face физикалык текшерүүсү бул изилдөөнүн негизги сыноо шарты эмес.
• Сыналган долбоордук катыштардан тышкаркы \(P/H_d\) жана \(H/H_d\) шарттарында натыйжалар текшерилген эмес.
• Булак кеңири CFD mesh-independence изилдөөсүн бербейт.
• Reduced cavitation risk үчүн өзүнчө сандык \(\sigma\) маалымат сериясы жарыяланган эмес.
• Golden Ratio geometry бардык шарттарда Ogee ден гидравликалык жактан жогору экени көрсөтүлгөн эмес.

Type A үчүн колдонуу сунушу

Авторлор Type A crest ти dam spillway колдонмолору үчүн сунушташат. Мунун жүйөсү — суу сактагычтар ири sediment жана bed load дун олуттуу бөлүгүн кармап калгандыктан crest аркылуу чоң таштардын өтүшү азыраак күтүлөрү жана Type A нын compound upstream curvature түзүлүшү Ogee hydraulic performance га жакыныраак экени.

Бул сунуш талаада текшерүү эмес, учурдагы hydraulic results менен практикалык инженердик баалоонун айкалышы.

Type B үчүн колдонуу сунушу

Авторлор Type B ни river weir колдонмолору үчүн сунушташат. Type B нин жөнөкөй single-upstream-radius geometry си ири bed load жана boulder өтүшү бар дарыя шарттарында impact/abrasion боюнча курууну жана оңдоону жеңилдетиши мүмкүн деп эсептелет.

Бирок учурдагы экспериментте boulder transport колдонулган эмес. Булак future work ичинде өзгөчө sediment-laden flows жана prototype field monitoring талап кылат.

Дарыя бөгөттөрү үчүн коргоо сунуштары

Булак Type B дарыя бөгөттөрүндө колдонулган учурларда crest жана downstream face ти abrasion га каршы high-strength concrete же armouring layer менен коргоону; downstream energy dissipator ды boulder өтүшүнө мүмкүнчүлүк бере тургандай долбоорлоону жана чоң ташкындардан кийин crest ти үзгүлтүксүз текшерүүнү сунуштайт.

Чоң дамбаларда эмне үчүн кошумча текшерүү керек?

Булак ITB Golden Ratio geometry \(H_d\) жана \(\phi\) аркылуу геометриялык жактан масштабдала аларын жана теориялык түрдө кичине, орто жана чоң курулмаларга колдонууга болорун билдирет. Бирок чоң дамбаларда:

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

критикалуураак болгондуктан, колдонууну баскычтап жүргүзүү жана чоңураак физикалык моделдер менен талаа текшерүүсүн аткаруу сунушталат.

Келечектеги изилдөөлөр

Булак сунуш кылган келечектеги иш багыттары:

• stepped же energy-dissipating Golden Ratio variants,
• кеңири scale-effect изилдөөлөрү,
• sediment-laden flow сыноолору,
• ар башка approach-flow шарттары,
• larger-scale physical models,
• sloping upstream faces,
• учурдагы сыноо диапазонунан тышкаркы \(P/H_d\) катыштары,
• crest pressure distribution өлчөөлөрү,
• cavitation-index өлчөөлөрү,
• өзгөчө Type B үчүн boulder transport шартындагы prototype field monitoring.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

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

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

Библиографиялык автор аты боюнча эскертүү: Булак PDF “Syaeful Annas” деп жазат; расмий web metadata да “Syaeful Anas” формасы бар. Негизги макалада PDF деги түпнуска жазылыш сакталган.

Тең салым: Булакта equal-contribution билдирүүсү жок.

Жооптуу автор: Dantje Kardana Natakusumah.

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

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

Журнал: Jurnal Teknik Sipil.

Басмачы: Institut Teknologi Bandung; Faculty of Civil and Environmental Engineering колдоосундагы Jurnal Teknik Sipil.

Том / номер: Vol. 33 No. 1, April 2026.

Барактар: 25–36.

DOI: 10.5614/jts.2026.33.1.3.

ISSN: 0853-2982.

eISSN: 2549-2659.

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

Рецензиялоо: Jurnal Teknik Sipil peer-reviewed журнал. Расмий ITB policy макалалар кеминде эки адис reviewer га жөнөтүлөрүн билдирет. Макаланын өз каттоо платформасында жашыруун рецензиялоонун түрү өзүнчө көрсөтүлбөгөндүктөн, бул жерде кошумча мүнөздөмө берилген эмес.

Received: 23 April 2026.

Revised: 23 April 2026.

Accepted for publication: 23 April 2026.

Published: 23 April 2026.

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

Расмий каттоо: Jurnal Teknik Sipil макаласынын каттоо барагы; DOI 10.5614/jts.2026.33.1.3.

Preprint: Булакта өзүнчө preprint көрсөтүлгөн эмес.

Мурунку басылма менен байланышы: Бул изилдөө Natakusumah жана кесиптештеринин Jurnal Teknik Sipil 32(3), 315–334 ичинде жарыяланган 2025-жылдагы индонезия тилиндеги макаласынын кеңейтилген англисче версиясы жана SIBE 2025 oral presentation менен да байланыштуу.

Маалымат версиясы: Авторлордун Publication Note түшүндүрмөсүнө ылайык, 2025-жылдагы индонезия тилиндеги макала менен 2026-жылдагы англисче версиянын underlying numerical and experimental data сы бирдей. 2026 версиясы адабияттагы жайгаштырууну кеңейтет, conclusions ты кайра карайт жана жаңы practical recommendations кошот.

Негизги геометриялык туруктуу: \(\phi\approx1.618\).

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.

Салыштыруу геометриялары: USBR Ogee profile жана 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 жана exact boundary-condition values булакта кеңири берилген эмес.

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 эң көп болжол менен %4,5; Type B болжол менен %9,2.

Preliminary-design range Type A: Vertical upstream face үчүн \(P/H_d=0.8–3.0\), \(H/H_d\) болжол менен 1,5 ке чейин.

Preliminary-design range Type B: Vertical upstream face үчүн \(P/H_d=0.4–3.0\), \(H/H_d\) болжол менен 1,5 ке чейин.

Бул диапазондордон тышкары: Site-specific physical же numerical model confirmation сунушталат.

Type A колдонуу сунушу: Dam spillways; бул автордун сунушу жана чыныгы чоң дамба прототипинин текшерүүсү эмес.

Type B колдонуу сунушу: River weirs; өзгөчө coarse bed load/boulder ташыган агымдарга багытталган практикалык сунуш, бирок учурдагы изилдөөдө boulder-impact же sediment-laden physical test жүргүзүлгөн эмес.

Acknowledgements: Physical model tests, Water Resources Laboratory, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Institut Teknologi Bandung, Ganesha Campus та жүргүзүлгөн. Авторлор лаборатория technician Tri Yadi ге объект, багыт берүү жана техникалык колдоо үчүн ыраазычылык билдиришет. Сыноолор Syaeful Annas тын master's thesis ишинин маанилүү бөлүгүн түзгөн.

Funding: Булакта өзүнчө funding-source statement жок. CRediT бөлүмүндө Dantje Kardana Natakusumah үчүн “Funding acquisition (lead)” ролу берилет, бирок каржылоочу уюмдун аты көрсөтүлгөн эмес.

Data Availability: Булакта өзүнчө data-availability statement жок.

Conflict of Interest: Булакта өзүнчө conflict-of-interest statement жок.

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).

Булак ичиндеги Figure шилтемеси боюнча эскертүү: Section 2.5/3.2 де Type B physical model үчүн Figure 14 шилтемеси колдонулганы менен, барактагы caption Type B моделин Figure 15 катары көрсөтөт. Type B discharge comparison да тексттин бир жеринде Figure 16 деп аталганы менен, чыныгы caption Figure 17.

Негизги илимий чектөөлөр: Physical validation чектелген масштабдарда гана жана \(P/H_d=3\) vertical-upstream шартында жүргүзүлгөн; кеңири CFD setup маалыматтары жарыяланган эмес; өзүнчө numeric cavitation-index/pressure table жок; sediment/boulder transport сыналган эмес; large-dam prototype monitoring жүргүзүлгөн эмес; tested ranges тышындагы көрсөткүчтөр site-specific текшерүүнү талап кылат.