بررسی روش های کنترل آبشستگی موضعی اطراف پایه پل

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 7، دوره 1، شماره 3، اسفند 1393، صفحه 43-52   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v1i3.40658

نویسندگان

حسین شریعتی^{* 1}؛ سعید رضا خداشناس²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²فردوسی مشهد

چکیده

جابجایی ذرات رسوب ناشی از تغییر شکل الگوی جریان، آبشستگی نامیده می‌شود. این پدیده یکی از دلایل ناپایداری و در نهایت تخریب پل‌ها به شمار می‌رود. در طول دهه‌های گذشته روش‌های مختلفی برای مقابله با آبشستگی پایه پل پیشنهاد شده است. به طور خلاصه، این روش‌ها را می‌توان به دو دسته کلی روش‌های تغییر الگوی جریان و روش‌های مقاوم‌سازی ذرات بستر تقسیم کرد. هر کدام از این روش‌ها بر اساس شکل و عملکردشان به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در این مقاله به بررسی جامعی از مطالعات انجام شده بر روی انواع روش‌های مقابله با آبشستگی، کاربرد توام روش‌ها در شرایط آزمایشگاهی متفاوت و محدودیت‌های اجرایی روش‌ها پرداخته شده و پیشنهاداتی برای تحقیقات بیشتر جهت انتخاب روش مناسب برای کنترل آبشستگی ارائه گردیده است.

کلیدواژه‌ها

آبشستگی؛ پایه پل؛ روش های کنترل آبشستگی

مراجع

آزم، ن. و قمشی، م. 1392. اثر شمع‌های حفاظتی بر کاهش آبشستگی در پایه پل استوانه‌ای. نشریه دانش آب و خاک، 23(3): 123-134.

اقبالی، پ.، دهقانی، ا.ا.، ارونقی، ه. و مفتاح هلقی، م. 1392. بررسی تأثیر تراز قرارگیری و شکل فونداسیون بر مقدار آبشستگی اطراف پایه پل. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 20(4): 273-282.

حسینی، س.ح.، حسین‌زاده دلیر، ع.، فرسادی‌زاده، د.، ارونقی، ه. و قربانی، م.ع. 1391. تاثیر توام صفحات مستغرق و طوق در کاهش پایه‌های مستطیلی با دماغه گرد. نشریه دانش آب و خاک، 22(3): 87-101.

خادم، غ. 1381. طراحی لایه ریپ رپ در اطراف پایه پل با آبشستگی محدود مجاز. پایان‌نامه دوره کارشناسی‌ارشد، گروه عمران، دانشگاه فردوسی مشهد.

شریعتی، ح.، خداشناس، س.ر. و اسماعیلی، ک. 1390. بررسی آزمایشگاهی کارکرد با هم طوق و شکاف بر میزان آبشستگی موضعی در پایه پل. نشریه علمی- پژوهشی مهندسی عمران (دانشکده مهندسی)، 23(1): 86-96.

شجاعی، پ.، فرسادی‌زاده، د. و حسین‌زاده دلیر، ع. 1390. تأثیر توأم صفحات مستغرق و طوق در کاهش عمق آبشستگی پایه‌های استوانه‌ای شکل پل‌ها. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، 15(57): 23-33.

عقلی، م. و زمردیان، م.ع. 1392. تأثیر توأم طوق و کابل بر روی عمق آبشستگی اطراف پایه پل در قوس رودخانه‌ها. علوم و مهندسی آبیاری، 36(3): 31-40.

Abd El-Razek M., Abd El-Motaleb M. and Bayoumy M. 2003. Scour reduction around bridge piers using internal openings through the pier. Proc. 30th IAHR Congress, Thessaloniki, C2,285–292.

Alabi, P.D. 2006. Time development of local scour at a bridge pier fitted with a collar. Master Degree Thesis. University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, CA.

Chiew Y.M. 1992. Scour protection at bridge piers. J. Hydraulic Engng, 118(9): 1260–1269.

Daido A., and Yano S. 1995. Local scour around bridge piers and its protection with guide wall and slanting plate and piers surface. Proc. 6th Intl. Symp. River Sedimentation, New Delhi, India, 1181–1187.

Dey S., Sumer B.M. and Fredsoe J. 2006. Control of scour at vertical circular piles under waves and current. J. Hydraulic Engng, 132(3): 270–279.

Gupta A.K. 1987. Hydrodynamic modification of the horseshoe vortex at a vertical pier junction with ground. Phys.Fluids. 30: 1213–1215.

Huang C.K., TangC.J. and Kuo T.Y. 2005. Use of surface guide panels as pier scour countermeasures. Int. J. Sediment Res. 20(2): 119–130.

Kumar V., Ranga Raju K.G. and Vittal N. 1999. Reduction of local scour around bridge piers using slots and collars. J.Hydraulic Engng, 125(12): 1302–1305.

Lauchlan C.S. 1999. Pier scour countermeasures. PhD Thesis.University of Auckland, Auckland, NZ.

Maza J.A. 1967. Scour in natural channels. Report 114, Department of Civil Engineering, University of Auckland, Auckland, NZ.

Melville B.W. and Hadfield A.C. 1999. Use of sacrificial piles as pier scour countermeasures. J. Hydraulic Engng, 125(11): 1221–1224.

Moncada-M A.T., Aguirre-Pe J., Bolı´var J.C. and Flores E.J. 2009. Scour protection of circular bridge piers with collars and slots. J. Hydraulic Res, 47(1): 119–126.

Odgaard A.J. and Wang Y. 1991. Sediment management with submerged vanes 1: Theory. J. Hydraulic Engng, 117(3): 267–283.

Parker G., Toro-Escobar C., and Voigt R.L. 1998. Countermeasures to protect bridge piers from scour. Final Report NCHRP Projec t 24–7. Transportation Research Board,Washington, DC.

Rooney D.M. and Machemehl J.L. 1977. Using suction to minimize sand-bed scour. J. Hydraulics Div. ASCE, 103(4): 443–449.

Singh C.P., Setia B. and Verma D.V.S. 2001. Collar-sleeve combination as a scour protection device around a circular pier. Proc. 29th IAHR Congress, Beijing, Theme D. 202–209.

Tafarojnoruz A., Gaudio R. and Dey S. 2010. Flow- altering countermeasures against scour at bridge piers: a review. J. Hydraulic Res, 48(4): 441-452.

Vittal N., Kothyari U.C. and Haghighat M. 1994. Clear-water scour around bridge pier group. J. Hydraulic Engng, 120(11): 1309–1318.

Zarrati A.R., Nazariha M. and Mashahir M.B. 2006. Reductionof local scour in the vicinity of bridge pier groups using collars and riprap. J. Hydraulic Engng, 132(2): 154–162.

Zarrati A.R., Gholami H. and Mashahir M.B. 2004. Applicationof collar to control scouring around rectangular bridge piers. J. Hydraulic Res, 42(1): 97–103.