تعیین زاویۀ مناسب صفحات مغروق به‌منظور کنترل فرسایش ساحل پیچان‌رود

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 3، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 20، فروردین 1397، صفحه 31-44   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v31i1.54107

نویسندگان

عزیز سوزه پور^* ؛ محمود شفاعی بجستان

شهید چمران اهواز

چکیده

رودخانه‌ها در محل قوس‌ها به‌دلیل تشکیل الگوهای سه‌بعدی جریان همواره در معرض فرسایش در پنجۀ ساحل خارجی و رسوب‌گذاری در ساحل داخلی می‌باشند. روش‌هایی که تاکنون به‌منظور اصلاح الگوی جریان ارائه شده‌اند برروی بستر احداث می‌شوند؛ بنابراین خود سازه‌ها در این روش درمعرض آبشستگی قرار دارند. از این‌رو، در مطالعۀ حاضر کارایی صفحات مغروقی که بالای بستر نصب می‌شوند به‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شده‌است. برای رسیدن به اهداف این تحقیق ابتدا مدل فیزیکی از قوس 180 درجه‌ای رودخانۀ کارون در شرایط بستر متحرک احداث گردید. آزمایش‌های متعددی در شرایط عدد فرود 0.2 (معادل عدد فرود در دبی دو سالۀ کارون) و در شش زاویۀ مختلف نصب صفحات برابر 10، 20، 30، 40، 50 و 60 درجه نسبت به ساحل یا خط جریان انجام گرفت. نتایج نشان داد که نصب صفحات به‌طور مؤثری چالۀ آبشستگی را از محل پنجۀ ساحل به میانۀ قوس منتقل می‌کند. ضمن این‌که هیچ‌گونه آبشستگی در بستر مشاهده نمی‌شود. از مقایسۀ تغییرات بستر با زوایای مختلف مشخص گردید که در زاویۀ نصب 40 درجه چالۀ آبشستگی کوچک‌تر و دورتر از ساحل نسبت به سایر زوایا اتفاق افتاده‌است.

کلیدواژه‌ها

صفحات غوطه‌ور؛ زاویۀ نصب؛ مدل فیزیکی؛ فرسایش ساحل

سایر فایل های مرتبط با مقاله

3EditNoMarkup.sowzapor.pdf

مراجع

1. جعفرزداه، م.ر، «مکانیک رودخانه»، ترجمۀ کتاب پی یر ژولین، نشر دانشگاه فردوسی مشهد، (1388).

2. یاسی، م، «راهنمای استاندارد طراحی، ساخت و نگهداری آبشکن‌های رودخانه‌ای»، نشریۀ استاندارد صنعت آب و برق ایران، ش. 516، (1388).

3. عباسی، ع.ا، ملک‌نژاد، م، «مطالعۀ آزمایشگاهی تأثیر مشخصات هندسی آبشکن‌های نفوذپذیر مستقیم و T‌شکل بر آبشستگی اطراف آنها»، فصلنامۀ علمی و پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال دوم، ش. 8، صص. 107-95، (1391).

4. Abad, J. D., Rhoads, B. L., Guneralp, I. and Gorcia, M.H., "Flow Structure at Difference Stages in a Meander-bend with Bendway Weirs", Journal of Hydraulic Engineering ASCE, Vol. 8, pp. 1052-1063, (2008).

5. Jarrahzade, F., and Shafai Bejestan, M., "Comparison of Maximum Scour Depth in Bank Line and Nose of Submerged Weirs in a Sharp Bend", Scientific Research and Essays, Vol. 5, pp. 1071-1076, (2011).

6. رامش، س، جراح‌زاده، ف، مشکورنیا و شفاعی بجستان، م، «وضعیت پروفیل طولی فرسایش و رسوب تحت تأثیر Bendwayدر خم 90‌درجۀ تند»، نهمین کنفرانس سرریز هیدرولیک ایران، تهران، (1389).

7. همتی، م، قمشی، م، کاشفی‌پور، س.م، قمشی، م، «بررسی آزمایشگاهی تأثیر طول سریزهای مستغرق بر الگوی رسوب و تراز آب در پیچان‌رود»، نشریۀ مهندسی عمران و محیط زیست، ج. 43، ش. 1، صص. 76-66، (1392).

8. Odgaard, A.jacob, "River Channel Stabilization with Submerged Vanes", In Yang, Chih Ted, Wang, Lawrence K. (Eds.) "Advanced in Water Resources Engineering", springer international publishing, pp. 107-136, (2015).

9. آتشی، و، شفاعی بجستان، م، احدیان، ج، «ارزیابی الگوی جریان و تنش برشی در قوس 90‌درجۀ تند با حضور سریز w‌شکل»، مجلۀ مهندسی منابع آب، سال پنجم، تابستان 91، صص. 28-15، (1391).

10. Pagliara, S., Kurdistani, S. M., and Cammarata, L., "Scour of Clear Water Rock W-Weirs in Straight Rivers", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 140, No. 4, 06014002(7), (2014).

11. Bhuiyan, F., Hey, R. D., and Wormleaton, P. R., "River Restoration using W-weir", Journal of Hydraulic Engineering, vole 133(6), pp. 596–609. (2007).

12. Rosgen, D. L., "The Cross-vane, W-weir and J-hook Vane Structures Description, Design and Application for Stream Stabilization and River Restoration", Wild land Hydrology, Inc. 11210 N. County Road 19 Ft. Collins, Colorado 80524970-568-0002, (2006).

13. Pagliara, S., Kurdistani, S. M., and Santucci, I., "Scour Downstream of J-hook Vane Structures in Straight Horizontal Channels", Acta Geophysical, vole 61(5), pp. 1211–1228, (2013).

14. Bhuiyan, F., Hey, R. D., and Wormleaton, P. R., "Bank-Attached Vanes for Bank Erosion Control and Restoration of River Meanders", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 136(9), pp. 583-596, (2010).

15. Bahrami Yarahamdi M, Shafai Bejestan M., "Sediment Management and Flow Patterns at River Bend due to Triangular Vanes Attached to the Bank", Journal of Hydro-environmental Research, Vol. 10(0), pp. 64-75, (2016).

16.بهرامی یار احمدی، م، شفاعی بجستان، م، «بررسی تغییرات طول مؤثر صفحات مثلثی‌شکل بر الگوی فرسایش و رسوب‌گذاری در قوس ملایم 90‌درجه»، نشریۀ مهندسی عمران مشهد، سال بیست و هفتم، ش. 1، صص. 100-87، (1394).

17. بهرامی یار احمدی، م، شفاعی بجستان، م، «تأثیر سری صفحات مثلثی در قوس ملایم 90‌درجه بر الگوی توپوگرافی بستر»، نشریۀ مهندسی عمران و محیط زیست، ج. 45، ش. 3، بدون نام، (1394).

18. Odgard A.jacob, "River Training and Sediment Management with Submerged Vanes", Published by American Society of Civil Engineers, (2010).

19. Junali, T., Utpal Kumar, M., , "Experimental Investigation of Local Scour Around Submerged Vanes", International journal Innovative research in advanced engineering, Vol. 2(7), pp. 21-24, (2015).

20. منصوری، ا.م، ع، نیشابوری، ع.ا، هنربخش، ا، «مطالعۀ عددی سه‌بعدی تغییرات تراز بستر در قوس 180‌درجه»، مجلۀ علمی- پژوهشی عمران مدرس، دورۀ دهم، ش. 1، بهار 89، (1389).

21. Liaght, A., Mohamadi, K., Rahmanshahi, M., "3D Investigation of Flow Hydraulic in U Shape Meander Bends with Constant, Decreasing and Increasing Width", Journal of river engineering, Vol. 2, No. 3, (2014).

22. Marelius, F. and Sinha, S. K. "Experimental Investigation of Flow Past Submerged Vanes", J. Hydraul. Eng, Vol. 124(5), pp. 542-545, (1998).

23. Gupta, P. U., Sharma, N. and Ojha, C. S. P., "Performance Evaluation of Submergence Ratio of a Rectangular Submerged Vane with a Collar", International J. of Sediment Res., Vol. 21(1), pp.42-49, (2006).

24. Odgard A.jacob, "Sediment Management in Rivers Using Submerged Vanes", proceedings of the congress-international association for hydraulic research, Vol. 4, pp. 60-65, (1995).