مقایسه آزمایشگاهی رفتار آبشستگی پایین‌دست سازه‌های کنترل تراز بستر قائم و مایل
کد مقاله : 1256-CONFIHA
نویسندگان
محمد باقرزاده1، امیرحسین محمدنژاد اقدم2، حسین محمدنژاد3، میرعلی محمدی *4، امیر قادری5
1هیئت علمی دانشگاه صنعتی ارومیه
2دانشجوی مقطع دکتری تخصصی دانشگاه ارومیه
3دانش آموخته مقطع دکتری تخصصی دانشگاه ارومیه
4ارومیه کیلومتر 15 جاده سرو دانشگاه ارومیه دانشکده فنی و مهندسی گروه عمران
5هیئت علمی دانشگاه ارومیه
چکیده مقاله
آبشستگی پایین‌دست سازه‌های کنترل تراز بستر یکی از مسائل مهم در مهندسی رودخانه است که می‌تواند پایداری بستر و عملکرد این سازه‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش، رفتار آبشستگی پایین‌دست دو نوع سازه کنترل تراز بستر قائم و مایل با انجام ۵۴ آزمایش فیزیکی بررسی و مقایسه شد. آزمایش‌ها تحت شرایط مختلف دبی واحد عرض و عمق پایاب و با تغییر شیب طولی بستر در سازه قائم و زاویه سطح پایین‌دست در سازه مایل انجام گرفت. به‌منظور تحلیل نتایج، حداکثر عمق و طول حفره آبشستگی به‌صورت بی‌بعد تعریف و تغییرات آن‌ها برحسب عدد فرود ذره رسوبی و عمق نسبی پایاب بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش عدد فرود ذره رسوبی با افزایش عمق و طول نسبی حفره همراه است. همچنین، افزایش عمق پایاب عموماً موجب کاهش عمق نسبی آبشستگی و محدودشدن گسترش طولی حفره شد. در سازه قائم، افزایش شیب طولی بستر از 05/0 به 40/0 درصد موجب افزایش میانگین عمق و طول نسبی آبشستگی شد. در سازه مایل نیز، کاهش زاویه سطح پایین‌دست از 7/33 به 8/21 درجه، میانگین عمق نسبی آبشستگی را از 571/0 به 434/0 کاهش و میانگین طول نسبی حفره را از 768/2 به 544/3 افزایش داد. مقایسه دو پیکربندی نشان داد که میانگین عمق نسبی آبشستگی در سازه قائم و مایل به‌ترتیب 887/0 و 498/0 و میانگین طول نسبی آن‌ها به‌ترتیب 689/3 و 133/3 است. یافته‌ها بر تأثیر متقابل هندسه سازه و شرایط هیدرولیکی بر الگوی آبشستگی و ضرورت توجه هم‌زمان به ابعاد حفره در طراحی سازه‌های حفاظت پایین‌دست تأکید دارند.
کلیدواژه ها
آبشستگی پایین‌دست، سازه‌های کنترل تراز بستر، سازه‌های قائم و مایل، عدد فرود ذره رسوبی، عمق نسبی پایاب.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی