بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبپایه بر کاهش حفره ی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت

الموضوعات :

منصور خلج ¹ (دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه عمران گرایش آب و سازه های هیدرولیکی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران .)
ابراهیم نوحانی ² (استادیار گروه عمران، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران.)
علی افروس ³ (استادیار گروه مهندسی آب، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران.)

تاريخ الإرسال : 01 الأربعاء , صفر, 1443 تاريخ التأكيد : 23 السبت , شوال, 1444 تاريخ الإصدار : 01 الجمعة , شوال, 1444

الکلمات المفتاحية: کشاورزی, چاه‌ آب, احساس تضاد, مدیریت تعارض,

ملخص المقالة :

چکیده مقدمه: آبشستگی پایه های پل یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده پایداری پل های احداث شده برروی رودخانه ها می باشد. بنابراین ارائه روش های مناسب به منظور پیش بینی و کنترل عمق آبشستگی از مسائلی است که بسیار مورد توجه بوده است. روش های مختلفی برای کنترل آبشستگی اطراف پایه های پل پیشنهاد شده است. در مطالعه حاضر، اثر استفاده از آبپایه بر کاهش عمق آبشستگی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت در شرایط آب صاف، مورد بررسی قرار گرفته است. روش­: در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبپایه بر کاهش حفره ی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت پرداخته شد. شکل هندسی پایه های پل و همچنین حضور آبپایه، مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده، کاهش فعالیت گرداب های نعل اسبی و در نتیجه کاهش سرعت آبشستگی می شود و زمان شروع آبشستگی را به تاخیر می اندازد. یافته­ ها: نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد بیشترین کاهش عمق آبشستگی در اطراف پایه پل با شکل هندسی بیضوی و با حضور آبپایه رخ می دهد. همچنین نتایج نشان داد که در یک وضعیت یکسان، عمق نسبی آبشستگی در پایۀ با شکل هندسی بیضوی نسبت به سایر پایه ها کمتر بوده (5/55 درصد آبشستگی کمتر از شاهد) و در پایه شاهد به بیشترین میزان خود می‌رسد همچنین عمق نسبی آبشستگی با افزایش عدد فرود در وضعیت یکسان افزایش یافته است. آبپایه چسبیده به پایه پل باعث کاهش 6/29 درصدی عمق آبشستگی شده است. نتیجه­ گیری: با توجه به مشاهدات و نتایج بدست آمده نحوه طراحی شکل هندسی پایه پل میتواند روش مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی باشد. بطوریکه هر چه لبه های پایه پل بیضوی شکل باشند (P1) با هدایت خطوط جریان به پایین دست پایه پل، باعث کاهش قدرت گرداب های رو به پایین و در نتیجه کاهش قدرت مخرب گرداب های نعل اسبی در جلوی پایه پل شده و عمق چاله آبشستگی به حداقل می رسد. ضمنا هرچه پایه پل دارای لبه های مستطیلی شکل و صاف باشد، به علت برخورد مستقیم خطوط جریان و هدایت آن ها به سمت پایین پایه پل باعث افزایش قدرت جریان های رو به پایین و گرداب های نعل اسبی و بلطبع آن، افزایش عمق آبشستگی در جلوی پایه می شود. همچنین آبپایه ابزار مناسبی جهت حفاظت از پایه های پل در مقابل گرداب های پایین رونده و نعل اسبی، در پایه ها می باشد.

المصادر:

1.       Movahedi, N., dehghani, A. A., Zahiri, A. R., & aarabi, M. J. (2015). Investigation the efficiency of using bed sill in reduction of scour around single pier and side-by-side piers. Journal of Water and Soil Conservation, 21(6), 191-205. [In Persian].

2.       Kabiri, SH., HosseinzadehDelir., A, Shalmasi., F, and Farsadizadeh., D. 2019. The effect of aquifer placement in reducing the maximum scour depth under submerged pipes under unidirectional flow. 9th Iran Hydraulic Conference, November 2019, Tarbiat Modares University. [In Persian].

3.       Kayaturk, S.Y. 2005. Scour and Scour Protection at Bridge Abutment. PhD Thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkey, 213p   2005

4.       Raudkivi, A.J., and Ettema, R. 1983. Clear-Water Scour at Cylindrical Piers. J. Hydr. Engin. 109: 3. 338-350

5.       Tafarojnoruz, A., Gaudio, R., and Calomino, F. 2012. Control evaluation of flow-altering countermeasures against bridge pier scour. J. Hydr. Engin. 138: 3. 297-305.

6.       Bozkus, Z., and Yildiz, O. (2004). Effects of inclination of bridge piers on scouring depth. Journal of Hydraulic Engineering, 130(8), 827–832.

7.       Kumar, V., Raju, K. G. R., and Vittal, N. (1999). Reduction of local scour around bridge piers using slots and collars. Journal of Hydraulic Engineering, 125(12), 1302–1305.

8.       sheppard, D. M., Odeh, M., and Glasser, T. (2004). Large scale clear-water local pier scour experiments. Journal of Hydraulic Engineering, 130(10),957-963.

9.       Oliveto, G., and Hager, W. H. (2002). Temporal evolution of clear-water pier and abutment scour. Journal of Hydraulic Engineering, 128(9), 811–820.

10.   Nohani, E., ebrahimi, S. Experimental Investigation of the Collar and Vanes on Reduction the Scour Depth of Cylindrical Piers. Iranian Journal of Soil and Water Research, 2019; 50(2): 411-424.doi: 10.22059/ijswr.2018.257701.667909