سرریزهای کلیدپیانویی شکل جدیدی از سرریزهای تاج طولانی هستند که دﺑﻲ را ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲدهند، ﺳﺎﺧﺘﺎری ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﺎده دارند و ﺳﺎزه ای اﻗﺘﺼﺎدی با راندمان بالا می باشند. از طرفی یکی از عمده ترین مشکلات سازه های هیدرولیکی از قبیل سرریزها، حوضچه های آرامش و دریچه های کشویی که در بالادست بستر فرسایش پذیر قرار می گیرند، آبشستگی در مجاورت سازه است که می تواند تاثیر مستقیمی بر پایداری سازه داشته باشد. به همین دلیل، پیش بینی شکل و ابعاد حفره آبشستگی در پایین دست این سازه ها از دیرباز مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق آبشستگی پایین-دست سرریز کلید پیانویی به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از دو مدل فیزیکی سرریز کلید پیانویی برای انجام آزمایش هایی تحت شرایط هیدرولیکی مختلف استفاده شد. آزمایش ها در فلومی به طول 10 متر و عرض و ارتفاع 50 سانتی متر در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام شد. برای بررسی و مقایسه میزان آبشستگی در سرریزهای کلیدپیانویی نسبت به سرریزهای خطی، آبشستگی پایین دست یک مدل سرریز لبه-تیز با ارتفاع 20 و عرض 50 سانتی متر به ازای شرایط هیدرولیکی متناظر با سرریزهای کلیدپیانویی نیز مطالعه شد. نتایج نشان می دهد که حتی در عمق های پایاب کم میزان آبشستگی در پایین دست این سرریز کمتر از سرریزهای لبه تیز می باشد و پروفیل حفره آبشستگی در سرریز کلیدپیانویی تقریبا مشابه سرریزهای خطی می باشد و تنها تفاوت آن در ارتفاع تلماسه ایجاد شده در پایین دست حفره می باشد. ارتفاع تلماسه ایجاد شده در سرریز کلیدپیانویی حتی در عمق های پایاب کم کمتر از سرریز لبه تیز است. ﺑﺨﺶ دوم اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﻪ ﻣﺪل ﺳﺎزی ﺑﺎ ﻧﺮم اﻓﺰار Flow-3D ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ابتدا الگوی جریان سه-بعدی روی سرریز با استفاده از مدل آشفتگی RNG استاندارد، شبیه سازی شد. سپس برای شبیه سازی آبشستگی پایین دست از مدل LES استفاده گردید. با توجه به مدل مورد استفاده، از روش احجام محدود برای حل معادلات ناویر-استوکس متوسط-گیری شده زمانی و برای محاسبه سطح آزاد از روش حجم سیال (VOF) استفاده گردید. ﻧﺘﺎﯾﺞ نشان داد ﮐﻪ نرم افزار Flow-3D می تواند آبشستگی و اﻟﮕﻮی ﺟﺮﯾـﺎن پایین دست سرریز کلیدپیانویی را شبیه سازی ﮐﻨﺪ و ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺪل ﻋﺪدی ﺗﻄﺎﺑﻖ ﺧﻮﺑﯽ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ دارد.
