سر ریزهای کناری از انواع سازه های هیدرولیکی هستند که با اهداف مختلف در سیستمهای انتقال آب، شبکه های آبیاری و زهکشی و شبکه های فاضلاب شهری به کار گرفته می شوند. از کاربردهای سرریزهای کناری می توان به آب گیری کانال های فرعی از کانال اصلی و انتقال آب به اهداف مورد نظر، کنترل دبی و انحراف سیلاب و دبی مازاد در رودخانه ها و کانال ها، انتقال و انشعاب فاضلاب های شهری، جداسازی رسوب و کاهش بار بستر اشاره نمود. رفتار هیدرولیکی جریان در مقطع کانال با سرریز کناری از نوع جریان متغیر مکانی با کاهش دبی است. تحقیقات و مطالعات صورت گرفته در خصوص سرریزهای کناری، بیشتر به مشخصات هیدرولیکی سرریز معطوف بوده است. گرچه در حال حاضر مطالعات زیادی در ارتباط با هیدرولیک جریان عبوری از سرریزهای کناری انجام شده است، ولی مروری بر تاریخچه موضوع نشان می دهد، تحقیق و بررسی در این زمینه به خصوص در ارتباط با فرم های مختلف هندسی سرریز و نحوه استقرار آنها در کانال انحرافی نسبت به کانال اصلی، هم چنان از اهمیت خاصی برخوردار است. این مطالعات می توانند به دو روش نظری و تجربی صورت پذیرند. در روش اول می توان به تکمیل مدل ها ی ریاضی موجود و یا ارائه مدل ها ی جدید و کامل تر پرداخت. اما به دست آوردن یک مدل صرفاً ریاضی که بدون استفاده از ضرایب تجربی بتواند پارامترهای مختلف را با توجه به مقدار تأثیرشان در نظر گیرد و جواب ها ی دقیق ارائه کند، به نظر مشکل می رسد. در روش دوم می توان با انجام آزمایش روی مدل آزمایشگاهی، روابط تجربی برای تحلیل این جریان ها ارائه نمود. همچنین، با توجه به گسترش استفاده از مدل های داده محور در علوم مختلف و قابلیت این مدل ها در پیش بینی رفتار توابع غیرخطی پیچیده و وجود پیچیدگی ارتباط بین پارامتر های هیدرولیکی سرریز و جریان، از این مدل ها (مانند مدل شبکه عصبی و مدل عصبی ـ فازی تطبیقی)، می توان برای پیش بینی رفتار سرریز های کناری لبه تیز مستطیلی و منقاری در پلان استفاده نمود. در این راستا در این تحقیق به مطالعه جامع تر ویژگی های هیدرولیکی سرریزهای کناری لبه تیز مستطیلی و منقاری در پلان با استفاده از مدل های داده محور یاد شده برای پیش بینی ضریب تخلیه جریان و دبی عبوری جریان از روی سرریزهای کناری مذکور پرداخته شده است. بررسی نتایج به دست آمده از مدل های شبکه عصبی و عصبی ـ فازی تطبیقی در مقایسه با روابط پیشنهاد شده توسط محققین نشان می دهد، مدل های مذکور در پیش بینی ضریب تخلیه جریان و دبی عبوری جریان از روی سرریز از دقت بالاتری برخوردارند. در این تحقیق دو رویکرد برای تعیین ضریب تخلیه جریان در پیش گرفته شده است. یک بار ضریب تخلیه جریان و مرتبه دیگر دبی جریان به عنوان خروجی هدف استفاده شده است. نتایج نشان دادکه مدل شبکه عصبی در پیش بینی ضریب تخلیه جریان سرریز کناری لبه تیز مستطیلی و مدل عصبی ـ فازی تطبیقی در پیش بینی ضریب تخلیه جریان سرریز کناری منقاری در پلان، خروجی بهتری ارائه می دهند.

به منظور کاهش انرژی جریان عبوری از روی سرریزها و محافظت نواحی پاییندست این سازهها، افزایش سطح آب در کانالها، افزایش دبی خروجی از زیر دریچه ها، کاهش زیر فشار در سازههای آبی و افزایش عمق آب در محدوده سازه و ایجاد یک سطح مقطع کنترل به منظور اندازهگیری دبی جریان، باید رژیم جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل شود. تبدیل سریع رژیم جریان با انبساط سریع، توأم با آشفتگی و چرخش سطحی آب و افت انرژی موضعی زیاد همراه است که باعث ایجاد پدیده پرش هیدرولیکی میگردد. پرش هیدرولیکی از نوع جریانهای متغیر سریع بوده و کنترل و مهار آن الزامی است. در صورتیکه انرژی جریان در مسیر حرکت به طور تدریجی، یکنواخت و به آرامی کاهش یابد، پرش هیدرولیکی محدود می شود. بدین منظور می توان با تعریف یک سازه تبدیل مناسب در ناحیه انتقال به تبدیل رژیم جریان از فوق بحرانی به زیربحرانی بدون پرش هیدرولیکی پرداخت. در این تحقیق بر اساس روش ارائه شده توسط chow در سال 1959، با فرض خطی بودن پروفیل سطح آب و همچنین شیب خط انرژی به ارائه یک مدل تحلیلی برای تعیین پروفیل سطح سازه تبدیل با شیب منفی در ابتدا و شیب مثبت در انتها در شرایط هیدرولیکی مختلف برای اعداد فرود در محدوده 5/1 تا 5/6 در سازههای هیدرولیکی شبکههای آبیاری و زهکشی، پرداخته می شود. در این شرایط جریان از نوع متغیر تدریجی بوده و خطوط جریان به نحوی هدایت میشوند که تقریباً موازی و جریان آب آرام باشد. برای دستیابی به هدف تحقیق معادله تبدیلهای مورد نیاز در شرایط مختلف استخراج میگردد. مبنای این مدل استفاده از معادله انرژی می باشد. نتایج مدل سازی تحلیلی نشان می دهد، پس از یک مقدار مشخص از طول سازه، عمق پایین دست دیگر تابعی از طول سازه نیست. این عمق همواره بیشتر از عمق ثانویه پرش هیدرولیکی معادل می باشد. ضمناً میزان اتلاف انرژی بر روی سازه در مقایسه با پرش هیدرولیکی معادل کاهش می یابد. در ادامه و به منظور صحت سنجی نتایج بدست آمده از مدل تحلیلی، از نتایج مدل سازی آزمایشگاهی استفاده می شود. در مجموع 6 مدل آزمایشگاهی برای هندسه تبدیل بر اساس نتایج مدل سازی تحلیلی ساخته شده است. در مدل آزمایشگاهی به بررسی ویژگیهای هیدرولیکی جریان در این تغییر رژیم بر اساس مشاهدات و اندازه گیری های مربوط به جریان پرداخته خواهد شد. مشخصات هندسی مدل های طراحی شده که تأثیر تغییرات آنها بر شرایط هیدرولیکی جریان مورد بررسی قرار می گیرد شامل طول تبدیل, ارتفاع تبدیل, فرم هندسی سطح تبدیل، اعماق آب بالادست و پایین دست تبدیل، تغییر دبی جریان و به تبع آن تغییر عمق و سرعت جریان و نیز توزیع فشار بر روی سازه تبدیل است. بر اساس مشاهدات آزمایشگاهی، نوعی از پرش هیدرولیکی بر روی شیب مثبت سازه های تبدیل با قدرت و طولی به مراتب کمتر از پرش هیدرولیکی کلاسیک معادل به نام پرش هیدرولیکی ناقص معرفی گردید. در ادامه نتایج مربوط به پرش هیدرولیکی ناقص بر روی سازه های تبدیل در مدل های آزمایشگاهی ارائه شده و در پایان با استفاده از داده های آزمایشگاهی الگوریتمی برای محاسبه پارامترهای پرش هیدرولیکی ناقص تثبیت شده بر روی شیب مثبت سازه های تبدیل ارائه می گردد.