مهندسی عمران فردوسی (Feb 2016)
بررسی تغییرات طول موثر صفحات مثلثی شکل بر الگوی فرسایش و رسوبگذاری در قوس ملایم 90 درجه
Abstract
چکیده- استفاده از سازه های اصلاح الگوی جریان در قوس ها از جمله روش های کنترل فرسایش در قوس ها محسوب می شود. صفحات مثلثی (سرریزهای مثلثی) از جمله این سازه ها می باشند که نسبت به دیگر سازه های اصلاح کننده الگوی جریان مانند آبشکن، عمق آبشستگی کمتری ایجاد می‌کنند. با توجه به اینکه اطلاعات اندکی در رابطه با الگوی فرسایش و رسوبگذاری اطراف صفحات مثلثی شکل وجود دارد بنابراین در این تحقیق به بررسی تغییرات طول موثر سازه بر الگوی فرسایش و رسوبگذاری در قوس ملایم 90 درجه پرداخته شده است. لذا در این تحقیق صفحه‌ی مثلثی شکل به ازای طول های موثر مختلف (3/23، 5/17، 14 و 10 سانتیمتر) و تحت شرایط هیدرولیکی متفاوت (اعداد فرود 194/0، 214/0، 233/0 و 253/0) مورد آزمایش قرار گرفت. در همه آزمایشات تک صفحه مثلثی شکل با زاویه 30 درجه نسبت به ساحل بالادست و در موقعیت بیشترین عمق آبشستگی قوس 90 درجه ملایم یعنی زاویه 72 درجه نصب گردید. عمق جریان در تمام آزمایش‌ها ثابت و برابر 13 سانتیمتر بوده است. در انتهای هر آزمایش توپوگرافی بستر برداشت گردید و با توجه به آن هندسه چاله فرسایشی و پشته رسوبگذاری تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان دادند که با کاهش طول موثر حداکثر عمق آبشستگی کاهش می یابد. در اعداد فرود 194/0 و 214/0 روند تغییرات بیش از اعداد فرود 233/0 و 253/0 بوده بگونه ای که در اعداد فرود بالا اثر طول موثر بر حداکثر عمق آبشستگی اندک می باشد. رسوبات فرسایش یافته در راستای محور سازه توسط جریان نزدیک بستر به طرف ساحل بیرونی منتقل می شوند. نتایج نشان داد که در عدد فرود 233/0 فاصله شروع رسوبگذاری از ابتدای سازه در طول موثر یک هفتم عرض مجرا حدود 8/0 برابر طول موثر و در عدد فرود 253/0 در طول های موثر یک پنجم و یک هفتم عرض مجرا بترتیب حدود 1 و 2 برابر طول موثر سازه می باشد. از دیگر نتایج این تحقیق این بود که با کاهش طول موثر سازه حداقل فاصله پشته رسوبگذاری از ساحل بیرونی کاهش می یافت. فاصله پشته رسوبی از ساحل بیرونی در طول های موثر یک پنجم و یک هفتم عرض مجرا اختلاف اندکی با هم دارند و حدود 2-5/1 درصد عرض فلوم می باشند.
Keywords
