امکان‌سنجی کاهش میزان آبشستگی با استفاده از صفحات مستغرق و غیر مستغرق
الموضوعات : watere sciences
1 - دانشگاه آزاد اسلامی - واحد چالوس، چالوس، ایران
2 - کارشناس ارشد، دانشکده فنی - مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی – واحد چالوس
الکلمات المفتاحية: صفحات مستغرق, رودخانه, رسوب, جريان ثانويه, مدل SSIIM,
ملخص المقالة :
مسئله کنترل فرسايش و رسوب‌گذاري در رودخانه‌ها از دير باز مورد توجه بشر بوده و روش‌هايي همچون سنگ‌فرش، گابيون و سيمانته کردن معمول بوده که با صرف هزينه بالا و تاثيرات نامطلوب جانبي روبرو بوده است. هر ساله با وقوع سیلاب در هر رودخانه تعداد زیادی از پل‌ها، در زمانی که بیشترین نیاز به آن‌ها وجود دارد، تخریب می‌شوند. یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین عوامل این تخریب‌ها، آبشستگی اطراف پایه‌های پل است که خسارت‌های جانی و مالی زیادی به بار می‌آورد. صفحات مستغرق و غیر مستغرق، سازه‌هايي مي‌باشند كه در كف رودخانه با زاويه‌اي نسبت به جريان اصلي و به منظورهاي مختلف مانند جلوگيري از فرسايش كناره رودخانه‌ها و پيچ‌ها و پایه سازه‌های درون آب و اصلاح مسير آب و مرفولوژي بستر نصب مي‌شوند. اين سازه‌ها باعث ايجاد گرداب ثانويه و تغيير الگوي جريان در کف رودخانه و در نتيجه تغيير روند انتقال رسوب و فرسايش مي‌شوند. سيستم، تعداد، فاصله، هندسه و زاویه این صفحه‌ها مي‌تواند در انتقال رسوبات از مقابل پایه‌ها موثر باشد. بر اساس نتایج حاصله مقادیر تنش برشی کف کانال و قطر ذرات به ترتیب برابر با 1.537 نیوتن بر متر مربع و 0.00128 متر است که با توجه به منحني اصلاح شده شيلدز امکان حرکت ذرات و آبشستگی وجود دارد. در حالت پنج صفحه‌ای، عمق آبشستگي برابر با 100.2 میلی‌متر و ميزان رسوب برابر با 36 میلی‌متر است كه بهتر از دو حالت ديگر تک صفحه‌ای و سه صفحه‌ای است. میزان رسوبات با افزایش آبشستگی در هر حالت افزایش می‌یابد و در مقایسه دو حالت یک صفحه‌ای و پنج صفحه‌ای، با قرارگیری پنج صفحه در فواصل مشخص، شاهد 40 درصد کاهش آبشستگی و 30 درصد کاهش رسوبات هستیم که نشان می‌دهد بهترین محل قرارگیری صفحه‌ها، فاصله 0.5 متر الي 2.9 متر از مركز پايه استوانهاي و در بالادست آن است تا جریان فرسایش دهنده به پایه پل نرسیده و تاثیر ناچیزی بر بستر اطراف پل داشته باشد.
1- اسماعيلي، ت، 1388، شبيه‌سازي عددي هيدروليكي- هندسي آبشستگي در پايه پل‌هاي بتني، پايان‌نامه كارشناسي ارشد، دانشگاه تهران جنوب.
2- ارونقي، ه. و دربندي، ص. و عباسپور، ا.، 1390، "بررسي ميدان فعاليت گرداب هاي اطراف پايه پل با CFD" دهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران، آبان ماه 1390، دانشگاه گیلان.
3-بشارتی گیوی، م. و حکیم زاده، ح.، 1387، "بررسی عددی سه بعدی الگوی جریان و تنش برشی بستر اطراف پایه‌های مخروطی،" نشریه مهندسی دریا سال ششم، شماره 11، بهار و تابستان.
4- خداشناس، س، و همكاران.، 1388، بررسي عملكرد طوق و شكاف در كاهش آبشستگي پايه پل، دانشگاه فردوسي مشهد ماه شركت آب منطقه‌اي خراسان كميته تحقيقات.
5-رستم‌آبادي، م، و صالحي نيشابوري، ع، 1387، شبيه‌سازي الگوي جريان حول يك صفحه مستغرق در كانال مستطيلي، چهاردهمين كنفرانس دانشجويان مهندسي عمران سراسر.
6-صميمي، ت، و همكاران، 1385، بررسي آزمايشگاهي اثر صفحات مستغرق بر آب شستگي پايه پل‌ها، همايش ملي مديريت شبكه‌هاي آبياري و زهكشي، دانشگاه شهيد چمران اهواز، دانشكده مهندسي علوم آب.
7-طهماسبي بيرگاني، ي.، 1385، مقايسه روش‌هاي محاسبه آبشستگي در پايه پل‌ها با بكارگيري داده‌هاي اندازه‌گيري، پايان‌نامه كارشناسي ارشد، دانشگاه شهيد چمران اهواز.
8-عباس‌نيا، ا.، 1384، مدل كامپيوتري آبشستگي اطراف پايه پل با كاربرد روش‌هاي دقيق، پايان‌نامه كارشناسي ارشد، دانشگاه تهران.
9-عزیزیان، ا، و همكاران، 1389، ارزیابی آبشستگی پایه پل‌ها با استفاده از مدل عدديHEC-RAS و نتایج آزمایشگاهی، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد.
10-عباسی، س. و شیرالی، م. 1390، "بررسی عددی الگوی جریان اطراف پایه های پل شکاف داربا استفاده از نرم‌افزارFlow-3D،" چهامین کنفرانس ملی عمران (مقاوم‌سازی و حفظ بناهای ماندگار)، اراک، ایران.
11-مصباحی، م، 1388، مقایسه روابط پیشنهاد شده براي حداکثر عمق آبشستگی پایه‌هاي پل با استفاده از داده‌هاي صحرایی، اولین همایش منطقه‌ای مهندسی عمران واحد خمینی شهر.
