مقایسه‌ی الگوی آبشستگی و رسوبگذاری سازه‌های آبشکن و صفحات مثلثی شکل در قوس ملایم 90 درجه تحت تاثیر اعداد فرود متفاوت

الموضوعات :

محمد بهرامی یاراحمدی ¹ (دانش آموخته دکتری سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز)
محمود شفاعی بجستان ² (استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز)

تاريخ الإرسال : 22 الأربعاء , جمادى الأولى, 1437 تاريخ التأكيد : 22 الأربعاء , جمادى الأولى, 1437 تاريخ الإصدار : 11 السبت , جمادى الأولى, 1437

الکلمات المفتاحية: آبشکن, صفحه مثلثی شکل, قوس ملایم 90 درجه, فرسایش و رسوبگذاری,

ملخص المقالة :

آبشکن و صفحات مثلثی شکل از جمله سازه­هایی می­باشند که با انحراف جریان فرساینده از قوس بیرونی رودخانه به طرف مرکز آن، فرسایش ساحل بیرونی رودخانه را مهار کردن می­کنند. در این مطالعه به بررسی الگوی فرسایش و رسوبگذاری در اطراف سازه­های آبشکن و صفحه­ی مثلثی شکل، و مقایسه­ی آنها با یکدیگر در قوس ملایم 90 درجه پرداخته شده است. لذا، در این تحقیق، صفحه‌­ی مثلثی شکل و آبشکن بازاء طول موثر یک پنجم عرض مجرا (14 سانتیمتر) و تحت شرایط هیدرولیکی متفاوت (اعداد فرود 194/0، 214/0، 233/0 و 253/0) مورد آزمایش قرار گرفتند. در همه­ی آزمایشها تک صفحه­ی مثلثی شکل با زاویه­ی 30 درجه نسبت به ساحل بالادست، و آبشکن با زاویه­ی 90 درجه و در موقعیت بیشترین عمق آبشستگی قوس 90 درجه­ی ملایم، یعنی زاویه­ی 72 درجه نصب گردیدند. نتایج این تحقیق نشان دادند که، بطور متوسط، حداکثر عمق فرسایش صفحه­ی مثلثی شکل و آبشکن به ترتیب 55/0 و 1 برابر طول موثر سازه ­بوده، و متوسط فاصله­ی حداکثر عمق فرسایش سازه­های آبشکن و صفحه­ی مثلثی شکل از ساحل بیرونی به ترتیب 1 و 4/1 برابر طول موثر سازه است. در ضمن، میانگین فاصله­ی پشته رسوبگذاری شده از ساحل بیرونی برای سازه­های آبشکن و صفحه­ی مثلثی شکل به ترتیب 34/0 و 1/0  برابر طول­ موثر سازه می­باشد.

المصادر:

1. بهرامی یاراحمدی، م، م،شفاعی بجستان، 1392. بررسی تغییرات طول موثر صفحات مثلثی شکل بر الگوی فرسایش و رسوبگذاری در قوس ملایم 90 درجه. نشریه مهندسی عمران فردوسی. دانشکده فنی و مهندسی. دانشگاه فردوسی مشهد (پذیرفته شده برای چاپ).


2. بهرامی یاراحمدی، م. م. شفاعی بجستان، 1393-الف. تغییرات پستی و بلندی بستر در قوس ملایم 90 درجه با نصب آبشکن مثلثی‌ شکل. مجله علمی پژوهشی عمران مدرس. دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست. دانشگاه تربیت مدرس تهران (پذیرفته شده برای چاپ).


3. بهرامی یاراحمدی، م. 1393- ب. بررسی آزمایشگاهی ترکیب صفحات متصل به ساحل و تیغه افقی بر تغییرات پستی و بلندی بستر در قوس 90 درجه. پایان نامه دکتری. دانشکده مهندسی علوم آب. گروه سازه­های آبی. دانشگاه شهید چمران اهواز.


4. صانعی، م. م. ع. بنی هاشمی، ح. قربان خانی، 1384. بررسی آزمایشگاهی اثر تنگ شدگی و زاویه در کاهش آب شستگی اولین آبشکن. پنجمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشکده مهندسی دانشگاه شهید باهنر کرمان. ص ص 1089-1097.


5. عباس پور، م. م. واقفی، و م. قدسیان، 1389. بررسی اثر نسبت استغراق آبشکنهای T شکل مستقر در قوس 90 درجه بر پستی و بلندی بستر. نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه تربیت مدرس.


6. موسوی، ب. م. صانعی، ع. سلاجقه، و ب. معتمد وزیری، 1389. بررسی آزمایشگاهی تأثیر موقعیت آبشکن در کاهش فرسایش کناره­ای رودخانه. نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه تربیت مدرس.


7. موسوی، ک. و م. قدسیان، 1389. بررسی آزمایشگاهی تاثیر انحنای نسبی کانال بر آبشستگی بستر در خم 90 درجه. مجله علمی پژوهشی عمران مدرس. 10(2): 144-135.


8. واقفی، م. م. قدسیان، صالحی، ع. و ا. نیشابوری، 1388. بررسی تغییرات زمانی آبشستگی اطراف آبشکن T شکل در قوس 90 درجه. دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک. 16(1): 105-79.


9. واقفی، م. و م. قدسیان، 1389. مطالعه آزمایشگاهی تأثیر استقرار آبشکن T شکل بر پستی و بلندی پائین دست بستر قوس 90 درجه. نشریه مهندسی عمران. دانشگاه فردوسی مشهد. 22(1): 128-113.

10. یاسی، م. 1377. مطالعه خصوصیات جریان و پستی و بلندی بستر اطراف آبشکن. پنجمین سمینار مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران اهواز.ص­ص 216-205.

1. Bhuiyan, F. R. D, Hey, P. R, Wormleaton, 2010. Bank-attached vanes for bank erosion control and restoration of river meanders. J. Hydraul. Eng. 136:  583-596.


2. Duan, J. G. 2009. Mean Flow and turbulence around a laboratory spur dike. J. Hydraul. Eng. 135: p 803-811.


3. Hey, R. D. 1992. River mechanics and habitat creation. Fisheries in the year 2000. K. T. O’Gardy, A. J. B. Butterworth, R. P. Spillett, J. C. J. Domaniewski (eds.), Inst. of Fish. Manag. Nottingham, U.K.


4. Hey, R. D. 1994. Restoration of gravel bed rivers: Principles and practice. in natural channel design: Perspective and practice p.157-173. In D. Shrubsole, (ed.), Can. Water Resour. Assoc. Cambridge, Ont., Canada.


5. Hey, R. D. 1996. Environmentally sensitive river engineering. River restoration 80-105. G. Petts and P. Calow, (eds.), Blackwell Science, Oxford, U.K.


6. Johnson, P. A. R. D. Hey, M. Tessier, and D. L. Rosgen, 2001. Use of vanes for control of scour at vertical wall abutments. J. Hydraul. Eng. 127.p: 772–778.


7. Johnson, P. A. R. D. Hey, E. R. Brown, and D. L. Rosgen, 2002. Stream restoration in the vicinity of bridges. J. the Am. Water Resour. Assoc. 38. P: 55- 67.


8. Rosgen, D. L. 2006. The cross vane, W-weir and J-hook structures: Description, design and application for stream stabilization and river restoration. Wildland Hydrol. Inc. 11210 N. County Road 19 Ft. Collins, Colorado.


9. Shields, F. D. 1983. Design of habitat structures for open channels. J. Water Resour. Plann. Manage. 109. P:331–344.


10. U.S. Army Corps of Engineers (USACE), 1981. Roughans Point Revere, Massachusetts Coastal Flood Protection Study. USACE Water Resources Investigation. 50 p.


11. Yun, L. W. Baomin, and L. Yongqiang, 2012. Research on application of removable non-rescue submerged groins in Lower Yellow River training works. Procedia Eng. 28: 781–785.


12. Zhang, H. H. Nakagawa, and H. Mizutani, 2012. Bed morphology and grain size characteristics around a spur dyke. Int. J. Sedi. Res. 27:141-157.


13. Zhicong, C. H. Pengfei, and D. Xiang, 2008. Turbulence intensity measurement in the backflow region around a spur dike. J. Tsinghua Univ. (Sci&Tech).12: 2053-2056.