اکسیژن محلول، یک شاخص مهم برای سلامت آب رودخانه است. میزان اکسیژن محلول در آب به دمای آن، فشار جو و غلظت نمکهای محلول در آب بستگی دارد. همه رودخانهها دارای ظرفیت مشخصی برای تصفیه طبیعی یا ظرفیت خودپالایی هستند. افت دبی رودخانه، قابلیت خودپالایی و سطح اکسیژن محلول در حجم مشخص را کاهش میدهد.

هدف از این پژوهش بررسی تأثیر شیب زاویه پلکان در میزان اکسیژن محلول و اندازهگیری مقدار DO میباشد. در این پژوهش از سه نوع سازه شیبشکن پلکانی استفاده شده است. سرریزهای پلکانی با ارتفاع یکسان (40 سانتیمتر) و در زاویه شیب سرریزها 13 درجه، زاویه پلکان صفر، پنج و ده درجه و با پنج پله ساخته شد. کلیه سازهها از جنس ورق فلزی گالوانیزه تهیه گردید. پس از ساخت مدلهای فیزیکی و نصب در فلوم 35 سانتیمتری آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران، دبیهای مختلفی از روی سازهها عبور داده شد و تغییرات اکسیژن محلول جریان و دمای آب در بالادست، روی پلکان و پاییندست سازه توسط دستگاه سنجش اکسیژن محلول که در شرایط هوا کالیبره شده بود، اندازهگیری گردید. همچنین جهت بررسی تأثیرات متقابل سازه و اکسیژندهی به جریان، اندازهگیری ارتفاع آب به وسیله دستگاه عمقسنج، در تاج، روی پلکان و پاییندست سرریزها و همچنین اندازهگیری دبی عبوری از روی سازهها صورت پذیرفت. در این تحقیق مدل فیزیکی با انجام 27 آزمایش، تأثیر شیب زاویه پلکان در میزان اکسیژن محلول بررسی گردید و با تغییر دبی جریان حدود نه بار آزمایشات تکرار شد. نتایج نشان داد تقریباً در کلیه سازهها، تأثیرات ناشی از عملکرد سازه، سبب افزایش اکسیژن محلول گشته است. مقایسه بین سازهها با تغییر شیب نشان میدهد افزایش شیب پلکان از صفر به پنج و ده درجه، سبب افزایش قابل توجه اکسیژن محلول جریان در سازهها شده است. همچنین با افزایش شیب معکوس، نقطه شروع هوادهی به پاییندست انتقال مییابد که بیانگر اثر استهلاک انرژی میباشد. و دمای جریان نیز افزایش مییابد. با افزایش شیب معکوس، میزان هوادهی جریان کاهش مییابد، زیرا نقطه شروع هوادهی به پاییندست انتقال مییابد.