ITB Golden Ratio Spillway геометрияи дученакаи тоҷи обпарто мебошад, ки радиусҳои асосӣ ва робитаҳои геометрии тоҷи обпарторо тавассути собити беандозаи таносуби тиллоӣ \(\phi\approx1.618\) муайян мекунад. Таҳқиқот ду конфигуратсияро бо номи Type A ва Type B бо моделсозии ададии Flow-3D ва озмоишҳои модели физикии лабораторӣ арзёбӣ кардааст. Модели физикии Type A дар миқёси 1:25 ва модели физикии Type B дар миқёси 1:40 санҷида шудаанд; барои ҳар ду прототип шарти \(P=6\) m, \(H_d=2\) m ва \(P/H_d=3\) истифода шудааст. Баландтарин фарқи нисбии exact байни натиҷаҳои физикӣ ва ададии unit-discharge барои Type A %4,51 ва барои Type B %9,21 мебошад. Муаллифон арзёбӣ мекунанд, ки ҳар ду геометрия аз ҷиҳати қобилияти гузариши сарф ба Ogee profile анъанавӣ натиҷаҳои наздик медиҳанд ва алтернативаи аз ҷиҳати геометрӣ содатари тарҳро ташкил мекунанд. Бо вуҷуди ин, санҷиши мавҷуда дар миқёси лабораторӣ, бо vertical upstream face ва дар доираи маҳдуди \(P/H_d\)–\(H/H_d\) анҷом дода шудааст; сарбандҳои калон, ҷараёнҳои таҳшиндор, интиқоли санг ва шароити воқеии саҳро бояд алоҳида санҷида шаванд.

Type A радиуси upstream-и \(R_1=0.5H_d\), ки аз стандарти Ogee гирифта шудааст, бо радиусҳои иловагии аз таносуби тиллоӣ ҳосилшуда муттаҳид мекунад. Дар манбаъ \(a=R_1\), \(b=R_1/1.618\), \(R_2=b/1.618\) ва барои downstream \(R_3=R_1\times1.618\) муайян шудаанд. Type B бошад геометрияи содатар аст; он \(R_1=0.5H_d\), \(b=R_1\) ва \(R_3=R_1\times1.618\)-ро истифода мебарад. Дар ҳар ду навъ downstream slope ҳамчун 1:1 дода шудааст.

Ҳисобҳои Flow-3D барои арзёбии хусусиятҳои гидравликӣ, аз ҷумла discharge coefficient \(C_d\), correction coefficient \(C/C_d\), робитаи water-level–discharge, pressure distribution, flow separation ва cavitation potential истифода шудаанд. Дар Figure 9 каҷи \(C_d\)-и Type A каме болотар аз каҷи USBR Ogee ва дар Figure 11 каҷи \(C_d\)-и Type B ба каҷи Ogee хеле наздик менамояд. Дар Figure 10 ва Figure 12 барои ҳар ду Golden Ratio geometry, \(C/C_d\) correction curve каҷи Ogee-ро аз наздик пайгирӣ мекунад ва дар қисми баланди \(H/H_d\) каме поёнтар мемонад.

Нашри англисии таҳқиқот дар 2026 маҷмӯи нави мустақили маълумоти таҷрибавӣ нест. Бахши Publication Note-и манбаъ мегӯяд, ки мақола версияи васеъшудаи англисии нашри индонезиягии соли 2025 мебошад ва маълумоти асосии ададӣ/таҷрибавӣ дар ҳар ду мақола яксон боқӣ мондааст. Версияи 2026 ҷойгиркунии адабиётиро васеъ карда, натиҷаҳоро бознигарӣ намудааст ва тавсияҳои амалӣ, аз ҷумла истифодаи Type A барои обпартоҳои сарбанд ва Type B барои бандҳои дарёиро илова кардааст.

Чаро тоҷи обпарто ин қадар муҳим аст?

Обпарто иншооти гидравликиест, ки оби зиёдатии аз ҳадди истифодаи сарбанд, обанбор ё банд боло баромадаро ба таври бехатар ба поёноб мегузаронад. Тоҷи обпарто бошад қисми геометрии болоист, ки аз он об ба саррезӣ оғоз мекунад. Шакли профили тоҷ муайян мекунад, ки ҷараён чӣ гуна ба иншоот наздик мешавад, об то чӣ андоза ҳамвор аз сатҳ ҷудо мегардад, чӣ миқдор сарф метавонад гузарад, фишор чӣ гуна тақсим мешавад ва хавфи cavitation аз сабаби фишори паст чӣ гуна тағйир меёбад.

Манбаъ дар Индонезия ду ҳалли маъмул — геометрияҳои Ogee ва cylindrical crest-ро баррасӣ мекунад. Гарчанде профили Ogee самаранокии баланди гидравликиро таъмин мекунад, бинобар каҷҳои мураккаб ва чанд робитаи геометрӣ тарҳрезӣ ва иҷрои дақиқро талаб мекунад. Cylindrical crest содатар аст, аммо барои шакли дукамона байни upstream \(R_1\) ва downstream \(R_2\) дар стандарти KP-02 як истиноди дақиқи ягона барои нисбат вуҷуд надорад.

Мураккабии тарҳрезӣ дар геометрияи Ogee

Дар Figure 1-и манбаъ барои геометрияи upstream-и Ogee робитаҳои зерин дода шудаанд:

\[ R_1=0.5H_d \]

\[ R_2=0.2H_d \]

\[ a=0.282H_d \]

\[ b=0.175H_d \]

\[ c=a-b \]

Барои downstream profile манбаъ дар Figure 1:

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

робитаро нишон медиҳад.

Дар ин ҷо \(H_d\) баландии хоси тарҳист, ки ҳамчун design head/design water level истифода мешавад. \(X\) ва \(y\) координатаҳои геометрии профили downstream-и Ogee-ро ифода мекунанд. Муқоисаи асосӣ дар муҳокимаи манбаъ ин аст, ки дар муқобили чунин профили мураккаби Ogee, Golden Ratio geometry метавонад бо робитаҳои собити \(\phi\) содатар сохта шавад.

Мушкил дар обпартои силиндрӣ чист?

Мувофиқи меъёрҳои тарҳрезии KP-02, ки манбаъ меорад, барои cylindrical two-arc crest радиуси upstream \(R_1\) дар иншооти сангчин тақрибан дар доираи \(0.3–0.7H_d\) ва дар иншооти бетонӣ дар доираи \(0.1–0.7H_d\) интихоб шуда метавонад. Дар муқобил, барои downstream \(R_2\) таърифи дақиқи radius ratio вуҷуд надорад ва downstream slope ҳамчун 1:1 истифода мешавад.

Яке аз ангезаҳои аслии тарҳи ITB Golden Ratio Type B ин аст, ки робитаи upstream–downstream radius бо истифода аз собити \(\phi\approx1.618\) ба шакли муайян дароварда шавад.

Таносуби тиллоӣ дар геометрияи обпартои ITB чӣ гуна истифода мешавад?

ITB Golden Ratio Spillway собити таносуби тиллоӣ \(\phi\approx1.618\)-ро ҳамчун таносуби геометрии беандоза байни радиусҳои upstream ва downstream crest истифода мебарад; дар Type A аз радиуси асосии Ogee \(R_1=0.5H_d\) радиусҳои \(R_2\) ва \(R_3\) ҳосил мешаванд, дар ҳоле ки Type B ҳамон асоси \(R_1\)-ро бо як каҷи содатари upstream ва робитаи downstream-и \(R_3=\phi R_1\) истифода мебарад.

Таносуби тиллоӣ дар манбаъ

Манбаъ дар Figure 3 тавассути росткунҷаи тиллоӣ ва спирали тиллоӣ нишон медиҳад, ки таносуби порчаҳои гуногуни хат ба як собит наздик мешавад:

\[ \phi\approx1.618 \]

\(\phi\) собити беандоза аст. Аз ин рӯ, ҳатто агар андозаи мутлақи дарозии \(R_1\), \(R_2\), \(R_3\), \(a\) ва \(b\) бо метр ё сантиметр тағйир ёбад, таносуби байни онҳо метавонад яксон монад. Асоси математикии андешаи муаллифон дар бораи имкони масштаб кардани геометрияи обпарто ба андозаҳои гуногун ҳамин аст.

Геометрияи Type A

Агар ин робитаҳо занҷирӣ навишта шаванд:

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

ҳосил мешавад. Ин ифода якҷоякунии алгебравии робитаест, ки дар манбаъ дар ду қадам ҳамчун \(b=R_1/\phi\) ва \(R_2=b/\phi\) дода шудааст; он натиҷаи нави таҷрибавӣ нест.

Геометрияи Type B

Фарқи асосии геометрии Type B аз Type A дар он аст, ки сохтори радиуси дуюми upstream хориҷ шуда, тарафи upstream бо як радиуси асосии содатар муайян мешавад.

Ҷойгиркунии равиши ITB Golden Ratio дар адабиёт

Ҷараёни таҳқиқот

Ҷараёни методии манбаъ чунин тартиб дорад:

1. Баррасии адабиёт.
2. Ҷамъоварии шартҳои тарҳ ва маълумоти воридотӣ.
3. Сохтани модели geometry-и обпарто.
4. Ҳисоб кардани upstream radius, downstream radius ва downstream geometry.
5. Сохтани модели STL бо Google SketchUp.
6. Flow-3D numerical modelling.
7. Ба даст овардани water level–discharge rating curve ва натиҷаҳои гидравликӣ.
8. Омода кардани laboratory physical model.
9. Андозагириҳои Flow/discharge.
10. Муқоисаи validation-и натиҷаҳои ададӣ ва физикӣ.
11. Хулоса ва тавсияҳо.

Модели Flow-3D чӣ кор кард?

Geometry-и обпарто дар формати STL ба модели Flow-3D ворид карда шудааст. Манбаъ мегӯяд, ки модел бо boundary ва fluid parameters шартгузорӣ шуда, барои ҳар навъи обпарто discharges-и гуногун татбиқ гардида ва water-level–discharge rating curve ҳосил шудааст.

Бузургиҳои асосии таҳлилшуда:

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

Дар Figure 7 ва Figure 8 барои Type A ва Type B дар шарти \(P/H_d=3\), vertical upstream face тасвирҳои Flow-3D velocity/pressure contour мавҷуданд. Аммо азбаски манбаъ mesh resolution, timestep, turbulence model, convergence criterion ё қиматҳои ададии \(\sigma\)-ро нашр накардааст, ин параметрҳо аз ҷониби Verianla пурра карда намешаванд.

Каҷҳои \(C_d\) ва \(C/C_d\) чӣ маъно доранд?

\(C_d\) design discharge coefficient мебошад, ки рафтори сарфро барои геометрияи муайяни обпарто ва таносуби \(P/H_d\) ифода мекунад; \(C/C_d\) бошад correction ratio-и беандозаест, ки нишон медиҳад, вақте actual head \(H\) аз design head \(H_d\) фарқ мекунад, discharge coefficient нисбат ба қимати тарҳӣ чӣ гуна бояд ислоҳ шавад.

Таносуби \(P/H_d\)

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

таносуби геометрии беандоза буда:

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

истифода мешавад.

Figure 9 робитаи \(C_d\) бо \(P/H_d\)-ро барои Type A нишон медиҳад. Манбаъ мегӯяд, ки Type A curve каме болотар аз USBR Ogee curve ҷойгир аст.

Figure 11 ҳамин робитаро барои Type B нишон дода, хабар медиҳад, ки Type B curve ба каҷи USBR Ogee наздик аст.

Таносуби \(H/H_d\) ва correction coefficient

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

Манбаъ \(C_1\)-ро ҳамчун correction coefficient муайян мекунад.

Дар ин ҷо:

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

тафсир карда мешавад.

Figure 10 барои Type A ва Figure 12 барои Type B робитаи \(C/C_d\) бо \(H/H_d\)-ро медиҳад. Манбаъ хабар медиҳад, ки ҳар ду Golden Ratio curve каҷи Ogee correction curve-ро аз наздик пайгирӣ мекунанд ва дар қисми охири таносубҳои баланд каме поёнтар мемонанд.

Ҳадди истифодаи каҷҳои тарҳӣ

Манбаъ мегӯяд, ки каҷҳои Figure 9–12 барои тарҳи пешакӣ метавонанд бевосита дар ҳудудҳои зерин истифода шаванд:

Тибқи тавсияи худи манбаъ, берун аз ин диапазонҳо ё дар лоиҳаҳои high-hazard dam бояд таҳқиқоти site-specific numerical ё physical model анҷом дода шуда, дар шароити болотар аз design head, crest pressure ва cavitation potential алоҳида санҷида шаванд.

Монандии Фруд натиҷаҳои модели физикиро чӣ гуна ба прототип мегузаронад?

Монандии Фруд равиши масштабсозиест, ки ба нигоҳ доштани монандии динамикии таъсири инерсия ва ҷозиба байни модел ва прототип дар ҷараёнҳои сатҳи озод асос меёбад; дар ин таҳқиқот сарфҳои моделҳои физикии 1:25 Type A ва 1:40 Type B ба қиматҳои prototype unit discharge табдил дода шуда, бо натиҷаҳои Flow-3D муқоиса шудаанд.

Робитаи масштаб, ки дар ҷадвали Type B дода шудааст

Манбаъ дар Table 3, дар сутуни prototype unit discharge барои Type B сохтори зеринро ошкоро истифода мебарад:

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

Дар ин ҷо:

• \(q\): prototype unit discharge, воҳид \(m^3/s/m\),
• \(Q\): physical-model total discharge, воҳид \(m^3/s\),
• 40: geometric scale ratio-и Type B,
• \(b\): паҳнои канали лабораторӣ, \(0.30\) m,
• дараҷаи 1,5: вобастагии масштабсозии unit-discharge аз таносуби дарозӣ зери Froude similitude-ро ифода мекунад.

Масалан, дар Table 3 барои \(H=0.50\) cm, physical \(Q=0.00019\,m^3/s\) чен шуда, prototype unit discharge тақрибан \(0.16\,m^3/s/m\) дода шудааст.

Масштабсозии Type A

Type A дар миқёси 1:25 аст. Қиматҳои prototype unit-discharge дар Table 2 бо таносуби масштаби 25 дар ҳамон мантиқи Froude similarity мувофиқат мекунанд. Азбаски дар header-и намоёни Table 2 формулаи алгебравӣ ба андозаи ҷадвали Type B ошкоро чоп нашудааст, Verianla ин ифодаро на ҳамчун “муодилаи алоҳидаи навиштаи манбаъ”, балки ҳамчун тафсири математикии мантиқи масштабсозии қиматҳои Table 2 истифода мебарад.

Геометрияи модели физикӣ

Қиматҳои Model P ва Hd аз prototype P ва Hd тавассути таносубҳои масштаб бевосита гирифта мешаванд ва бо нишонаҳои аксҳои модели физикии манбаъ мувофиқанд.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Муқоисаи сарфи физикӣ ва ададии Type A

Дар Type A баландтарин хатои нисбии exact-и нашршуда %4,51 аст. Ин максимум дар сатри \(H_{model}=1.6\) cm дида мешавад. Дар баландтарин нуқтаи prototype head-и санҷидашуда \(H=3.0\) m, physical-model scaling \(q=12.71\,m^3/s/m\) ва numerical result \(12.15\,m^3/s/m\) мебошад; манбаъ relative error-ро %4,38 медиҳад.

Муқоисаи сарфи физикӣ ва ададии Type B

Дар Type B баландтарин exact relative error %9,21 аст ва дар сатри \(H_{model}=1.25\) cm ба вуҷуд меояд. Дар нуқтаи охирини санҷиш prototype unit discharge \(12.31\,m^3/s/m\), натиҷаи Flow-3D \(12.02\,m^3/s/m\) ва relative error %2,38 мебошад.

Фарқи камтар аз %10 байни модели ададӣ ва модели физикӣ чӣ маъно дорад?

Дар таҳқиқот дар ҳамаи муқоисаҳои нашршудаи unit-discharge барои Type A ва Type B relative error аз %10 камтар мондааст; ин ҳолат наздик будани натиҷаҳои сарфи Flow-3D ба ченкуниҳои модели физикиро дар шароити баррасишудаи \(P/H_d=3\), vertical-upstream ва миқёси лабораторӣ дастгирӣ мекунад, аммо маънои онро надорад, ки ҳамин сатҳи хато дар геометрияҳои дигар, сарбандҳои баланд, ҷараёнҳои таҳшиндор ё прототипҳои саҳроӣ кафолат дода мешавад.

Сохтори хатои Type A ва Type B

Натиҷаҳои сарфи ададӣ ва физикии Type A дар маҷмӯъ ба ҳам наздиктар менамоянд. Гарчанде фарқи максималӣ дар Type B ба %9,21 мерасад, ҳамаи нуқтаҳои санҷидашуда аз ҳадди %10 паст мондаанд.

Ибораи “Scale effects negligible” чӣ гуна бояд хонда шавад?

Муаллифон бар асоси мутобиқати наздики моделҳои физикии 1:25-и Type A ва 1:40-и Type B бо натиҷаҳои Flow-3D арзёбӣ мекунанд, ки scale effects-ро метавон ночиз шуморид.

Бо вуҷуди ин, scale-effect experiment-и алоҳидае, ки ҳамон геометрияи Type A ё Type B-ро дар чанд миқёси физикии гуногун параллел санҷида бошад, гузориш нашудааст. Аз ин рӯ, ин натиҷа тафсири манбаъ аст, ки ба мутобиқати ду модели физикии мавҷуда бо модели ададӣ асос меёбад; он таҳқиқоти васеи мустақили scale-sensitivity нест.

Натиҷа аз ҷиҳати фишор ва кавитатсия чист?

Манбаъ мегӯяд, ки дар таҳлили Flow-3D pressure distribution, flow separation ва cavitation potential бар асоси \(\sigma\) index баррасӣ шудаанд. Дар бахши хулоса гуфта мешавад, ки Type A ва Type B pressure distribution-и ба Ogee наздикро таъмин карда, бартарии reduced cavitation risk медиҳанд.

Аммо дар мақола ҷудогона:

• ҷадвали қиматҳои \(\sigma\),
• ҷадвали minimum crest pressure,
• муқоисаи cavitation threshold,
• pressure sensor physical-test series

дода нашудааст. Аз ин рӯ, самти хулосаи манбаъро метавон расонд, вале барои коҳиши хавфи кавитатсия Verianla наметавонад таносуби нави миқдорӣ тавлид кунад.

Маълумоти такрорпазирии Flow-3D

Манбаъ истифода шудани Flow-3D ва интиқол ёфтани geometry ҳамчун STL mesh-ро зикр мекунад. Аммо тафсилоти зерин ошкоро гузориш нашудаанд:

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

Аз ин рӯ, гарчанде таҳқиқот муқоисаи нишондиҳандаҳои геометрӣ ва гидравликиро гузориш медиҳад, имкони он ки муҳаққиқи мустақил CFD setup-ро танҳо бо маълумоти мақола айнан бозсозӣ кунад, маҳдуд аст.

Фарқҳои рақамгузории шаклҳо дар дохили манбаъ

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Геометрияҳои ITB Golden Ratio Type A ва Type B профилҳои тоҷи обпарто мебошанд, ки бо собити \(\phi\approx1.618\) муайян мешаванд.
• Барои Type A ва Type B Flow-3D numerical models сохта шуда, бо laboratory physical models муқоиса шудаанд.
• Type A дар 1:25 ва Type B дар 1:40 physical scale санҷида шудаанд.
• Physical validation дар шарти \(P/H_d=3\) ва vertical upstream face анҷом дода шудааст.
• Maximum exact unit-discharge relative error-и нашршуда барои Type A %4,51 аст.
• Maximum exact unit-discharge relative error-и нашршуда барои Type B %9,21 аст.
• Муаллифон арзёбӣ мекунанд, ки ҳар ду навъ аз ҷиҳати discharge capacity ба Ogee profile наздик амал мекунанд.
• Type A \(C_d\) curve дар манбаъ каме болотар аз Ogee curve ва Type B curve ба Ogee наздик тафсир мешавад.
• Type A ва Type B \(C/C_d\) curves умуман Ogee correction curve-ро аз наздик пайгирӣ мекунанд.
• Golden Ratio geometry нисбат ба Ogee бо робитаҳои геометрии камтар муайян шуда метавонад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот мустақиман дастгирӣ намекунад

• Фаъолияти дарозмуддати саҳроии ITB Golden Ratio Spillway дар прототипи воқеии сарбанд санҷида нашудааст.
• Нишон дода нашудааст, ки дар сарбандҳои калон ҳамон қиматҳои relative error нигоҳ дошта мешаванд.
• Sediment-laden flow бо озмоиши физикӣ санҷида нашудааст.
• Озмоиши boulder impact ё abrasion гузаронида нашудааст.
• Тавсияи устувортар будани Type B дар интиқоли санг бо озмоиши мустақими boulder-impact тасдиқ нашудааст.
• Санҷиши физикии sloping upstream face шарти асосии озмоиши ин таҳқиқот нест.
• Натиҷаҳо дар шароити \(P/H_d\) ва \(H/H_d\) берун аз таносубҳои тарҳии санҷидашуда тасдиқ нашудаанд.
• Манбаъ таҳқиқоти муфассали CFD mesh-independence-ро гузориш намедиҳад.
• Барои reduced cavitation risk силсилаи ҷудогонаи ададии \(\sigma\) нашр нашудааст.
• Нишон дода нашудааст, ки Golden Ratio geometry дар ҳамаи шароитҳо аз Ogee аз ҷиҳати гидравликӣ бартар аст.

Тавсияи истифода барои Type A

Муаллифон Type A crest-ро барои dam spillway тавсия медиҳанд. Далел ин аст, ки обанборҳо қисми муҳими sediment-и калон ва bed load-ро нигоҳ медоранд, аз ин рӯ гузариши сангҳои калон аз crest камтар интизор мешавад ва сохтори compound upstream curvature-и Type A ба Ogee hydraulic performance наздиктар аст.

Ин тавсия санҷиши саҳроӣ нест, балки якҷоягии hydraulic results-и мавҷуда ва арзёбии амалии муҳандисӣ мебошад.

Тавсияи истифода барои Type B

Муаллифон Type B-ро барои river weir тавсия медиҳанд. Гумон меравад, ки single-upstream-radius geometry-и содатари Type B дар шароити дарё бо bed load-и калон ва гузариши boulder аз ҷиҳати impact/abrasion метавонад бартарии осонтар сохтмон ва таъмирро таъмин кунад.

Аммо дар озмоиши мавҷуда boulder transport истифода нашудааст. Манбаъ дар future work махсусан sediment-laden flows ва prototype field monitoring-ро талаб мекунад.

Тавсияҳои муҳофизатӣ барои бандҳои дарёӣ

Манбаъ тавсия медиҳад, ки ҳангоми истифодаи Type B дар бандҳои дарёӣ crest ва downstream face бар зидди abrasion бо high-strength concrete ё armouring layer муҳофизат карда шаванд; downstream energy dissipator тавре тарҳрезӣ шавад, ки гузариши boulder-ро иҷозат диҳад ва пас аз обхезиҳои калон crest мунтазам санҷида шавад.

Чаро дар сарбандҳои калон санҷиши иловагӣ лозим аст?

Манбаъ мегӯяд, ки ITB Golden Ratio geometry тавассути \(H_d\) ва \(\phi\) аз ҷиҳати геометрӣ масштаб шуда метавонад ва аз назари назариявӣ ба иншооти хурд, миёна ва калон татбиқ мешавад. Бо вуҷуди ин, дар сарбандҳои калон:

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

муҳимтар мешаванд, бинобар ин тавсия дода мешавад, ки татбиқ марҳилавӣ пеш равад ва бо моделҳои физикии калонтар ва санҷиши саҳроӣ тасдиқ карда шавад.

Таҳқиқоти оянда

Самтҳои кори оянда, ки манбаъ пешниҳод мекунад:

• stepped ё energy-dissipating Golden Ratio variants,
• таҳқиқоти муфассалтари scale-effect,
• санҷишҳои sediment-laden flow,
• шароити гуногуни approach-flow,
• larger-scale physical models,
• sloping upstream faces,
• таносубҳои \(P/H_d\) берун аз диапазони санҷиши мавҷуда,
• ченкуниҳои crest pressure distribution,
• ченкуниҳои cavitation-index,
• махсусан барои Type B prototype field monitoring зери boulder transport.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

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

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

Ёддошти библиографӣ оид ба номи муаллиф: Дар PDF-и манбаъ “Syaeful Annas” навишта шудааст; дар web metadata-и расмӣ шакли “Syaeful Anas” мавҷуд аст. Дар мақолаи асосӣ навишти аслии PDF нигоҳ дошта шудааст.

Саҳми баробар: Дар манбаъ изҳороти equal-contribution мавҷуд нест.

Муаллифи масъул: Dantje Kardana Natakusumah.

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

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

Маҷалла: Jurnal Teknik Sipil.

Ношир: Institut Teknologi Bandung; Jurnal Teknik Sipil бо дастгирии Faculty of Civil and Environmental Engineering.

Ҷилд / шумора: Vol. 33 No. 1, April 2026.

Саҳифаҳо: 25–36.

DOI: 10.5614/jts.2026.33.1.3.

ISSN: 0853-2982.

eISSN: 2549-2659.

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

Тақризи илмӣ: Jurnal Teknik Sipil маҷаллаи peer-reviewed мебошад. ITB policy-и расмӣ мегӯяд, ки мақолаҳо ба ҳадди ақал ду мутахассис reviewer фиристода мешаванд. Азбаски дар платформаи сабти худи мақола навъи нобиносозии тақриз алоҳида нишон дода нашудааст, дар ин ҷо тавсифи иловагӣ дода нашудааст.

Received: 23 April 2026.

Revised: 23 April 2026.

Accepted for publication: 23 April 2026.

Published: 23 April 2026.

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

Сабти расмӣ: Саҳифаи сабти мақолаи Jurnal Teknik Sipil; DOI 10.5614/jts.2026.33.1.3.

Preprint: Дар манбаъ preprint-и алоҳида зикр нашудааст.

Робита бо нашри пешина: Ин таҳқиқот версияи васеъшудаи англисии мақолаи индонезиягии соли 2025-и Natakusumah ва ҳамкорон мебошад, ки дар Jurnal Teknik Sipil 32(3), 315–334 нашр шудааст ва бо SIBE 2025 oral presentation низ алоқаманд аст.

Версияи маълумот: Мувофиқи шарҳи Publication Note-и муаллифон, underlying numerical and experimental data-и мақолаи индонезиягии 2025 ва версияи англисии 2026 яксон аст. Версияи 2026 ҷойгиркунии адабиётиро васеъ мекунад, conclusions-ро бознигарӣ мекунад ва practical recommendations-и нав илова мекунад.

Собити асосии геометрия: \(\phi\approx1.618\).

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.

Геометрияҳои муқоисавӣ: USBR Ogee profile ва 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 ва exact boundary-condition values дар манбаъ муфассал гузориш нашудаанд.

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 ҳадди аксар тақрибан %4,5; Type B тақрибан %9,2.

Preliminary-design range Type A: Барои Vertical upstream face \(P/H_d=0.8–3.0\), \(H/H_d\) тақрибан то 1,5.

Preliminary-design range Type B: Барои Vertical upstream face \(P/H_d=0.4–3.0\), \(H/H_d\) тақрибан то 1,5.

Берун аз ин диапазонҳо: Site-specific physical ё numerical model confirmation тавсия мешавад.

Тавсияи истифодаи Type A: Dam spillways; ин тавсияи муаллифон аст ва санҷиши прототипи воқеии сарбанди калон нест.

Тавсияи истифодаи Type B: River weirs; тавсияи амалиест, махсусан барои ҷараёнҳои дорои coarse bed load/boulder, аммо дар таҳқиқоти мавҷуда boulder-impact ё sediment-laden physical test гузаронида нашудааст.

Acknowledgements: Physical model tests дар Water Resources Laboratory, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Institut Teknologi Bandung, Ganesha Campus анҷом дода шудаанд. Муаллифон ба laboratory technician Tri Yadi барои иншоот, роҳнамоӣ ва дастгирии техникӣ ташаккур мегӯянд. Санҷишҳо қисми муҳими master's thesis-и Syaeful Annas-ро ташкил додаанд.

Funding: Дар манбаъ funding-source statement-и алоҳида мавҷуд нест. Дар бахши CRediT барои Dantje Kardana Natakusumah нақши “Funding acquisition (lead)” дода шудааст, аммо номи маблағгузор зикр нашудааст.

Data Availability: Дар манбаъ data-availability statement-и алоҳида мавҷуд нест.

Conflict of Interest: Дар манбаъ conflict-of-interest statement-и алоҳида мавҷуд нест.

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).

Ёддошти истиноди Figure дар дохили манбаъ: Дар Section 2.5/3.2 барои Type B physical model истиноди Figure 14 истифода шудааст, дар ҳоле ки caption-и саҳифа модели Type B-ро ҳамчун Figure 15 нишон медиҳад. Type B discharge comparison низ дар як ҷои матн Figure 16 номида мешавад, ҳарчанд caption-и воқеӣ Figure 17 аст.

Маҳдудиятҳои асосии илмӣ: Physical validation танҳо дар миқёсҳои маҳдуд ва шарти \(P/H_d=3\) vertical-upstream иҷро шудааст; тафсилоти васеи CFD setup нашр нашудааст; numeric cavitation-index/pressure table-и алоҳида вуҷуд надорад; sediment/boulder transport санҷида нашудааст; large-dam prototype monitoring иҷро нашудааст; performance берун аз tested ranges санҷиши site-specific-ро талаб мекунад.