بررسی آزمایشگاهی ابعاد هندسی چاله آبشستگی در آبشکن‌های مختلف در قوس 90 درجه در شرایط غیر مستغرق

آب و خاک

مقاله 9، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 51، فروردین 1396، صفحه 101-111   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i1.53009

نویسندگان

سمیه رحیمی^* ؛ سیدمحمود کاشفی پور؛ محمود شفاعی بجستان؛ احمد فتحی

گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران.

چکیده

به دلیل وجود جریان‌های ثانویه در انحناء رودخانه، دیواره خارجی در پیچ همواره در معرض تخریب و فرسایش می‌باشد. روش‌های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس خارجی وجود دارد که یکی از ساده‌ترین و در عین حال اقتصادی‌ترین این روش‌ها استفاده از آبشکن می‌باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان با کاهش سرعت و ایجاد گردابه‌های افقی در بین آبشکن‌ها باعث رسوبگذاری و حفاظت دیواره آبراهه می‌گردد. از طرفی این گردابه‌ها باعث افزایش تنش برشی شده و افزایش فرسایش و آبشستگی را در اطراف آبشکن به خصوص در دماغه به همراه خواهد داشت. در این تحقیق به بررسی هندسه چاله آبشستگی پیرامون آبشکن‌های نفوذپذیر، نفوذناپذیر و باندال‌لایک که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر می‌باشد، در قوس 90 درجه ملایم و در شرایط غیر مستغرق پرداخته شده است. برای این منظور در یک فلوم قوسی 90 درجه و ملایم (نسبت شعاع قوس به عرض کانال برابر 4) و دارای بستر رسوبی با قطر متوسط 5/1 میلی‌متر و در شرایط آب زلال، آزمایش‌ها طراحی و انجام شد. بازه تغییرات عدد فرود در آزمایش‌های انجام شده بین 22/0 تا 29/0 متغیر می‌باشد. نتایج بیانگر این بود که با افزایش درصد نفوذپذیری میزان حداکثر ابعاد چاله آبشستگی کاهش می‌یابد. ضمنا افزایش عدد فرود جریان باعث افزایش ابعاد چاله آبشستگی شده که این تاثیر در آبشکن های نفوذپذیر و باندال لایک کمتر بوده است.

کلیدواژه‌ها

باندال لایک؛ حفاظت دیواره رودخانه؛ قوس آبراهه

مراجع

1- Fazli M., Ghodsian M., Salehi Neyshabouri S.A.A. 2009. Bed Topography Variations in 90 Degree Bend Due to Diffirent Hydraulic Conditions. Modares Civil Engineering Journal, 35: 123-144. (in Persian)

2- Rahman M.M., Nakagawa H., Ishigaki T., and Khaleduzzaman A.T.M. 2003. Channel Stabilization Using Bandalling. Annual of Diaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 46(B): 613-618

3- Rahman M.M., Nakagawa H., Khaleduzzaman A.T.M., and Ishigaki T. 2003. Flow and scour-deposition around bandals. p.177-180. In Proceedings of 5th International summer Symposium,JSCE, Tokyo, Japan.

4- Rahman M.M., Nakagawa H., Khaleduzzaman A.T.M., Ishigaki T., and Muto Y. 2004. On the formation of Stable River Course. Annual of Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 47(B): 601-616.

5- Rahman M.M., Nakagawa H., Khaleduzzaman A.T.M., and Ishigaki T. 2005. Formation of navigational channel using bandal-like structures. Annual Journal of Hydraulic Engineering, Japan Society of Civil Engineers, 49: 997-1002.

6- Shaker E., Kashefipour S.M. 2014. Experimental Investigation on Velocity and Shear Stress Distributions in a 90-Degree Bend With and Without Series of Groynes. Water and Soil Science, Tabriz University, 24(3): 55-68. (in Persian with English abstract)

7- Sharmin R., Rahman M.M., Matin A., Haque E., Hossain I., and Razzak A. 2007. Effectiveness of Bandalling and dredging for the maintenance of navigation channel in the Jamuna River. p. 125-133. In Proceeding of the International Conference on Water & Flood Management, 12-14 Mar, Dhaka, Bangladesh.

8- Shojaeian Z., Kashefipour S.M., Mosavi Jahromi S.H. 2015. Experimental Study of the Effect of Permeability Percentage of Bandal Like Spur Dike on Maximum Depth of Scour Hole. Water and Soil Science, Tabriz University, 25(3): 105-116. (in Persian with English abstract)

9- Teraguchi H., Nakagawa H., Kawaike K., Bans Y, and Zhang H. 2011. Effects of hydraulic structures on river morphological processes. International Journal of Sediment Research. 26(3): 283-303.

10- Teraguchi H., Nakagawa H., Kawaike K., Baba Y. and Zhang H. 2011. Alternative method for river training works: Bandal-like structures. Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 55: 151-156.

11- United States Army Corps of Engineers, (1981), Roughans Point Revere, Massachusetts Coastal Flood Protection Study. United States Army Corps of Engineers Water Resources Investigation.

12- Zhang H., Nakagawa H., Baba Y., Kawaike K., and Teraguchi H. 2010. Three-dimensional flow around Bandal-like structures. Annual Journal of Hydraulic Engineering, Japan Society of Civil Engineers, 54: 175–180.

13- Zhang H., Nakagawa H., Baba Y., Kawaike K., and Rahman M.M. 2011. Hydraulic and Morphological Consequences of Bank protection measures along the Jamuna river, Bangladesh. Annual of Diaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 54(B): 477-496