بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای طول آبشکن و قطر مصالح بر آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد/ مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

2 استاد /دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست و پژوشکده مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس ، تهران، ایران

چکیده

یکی از روشهای محافظت و تثبیت سواحل رودخانه‌ها استفاده از آبشکن‌‌ می‌باشد. استفاده از آبشکن‌ باعث انحراف جریان از کناره‌ها گردیده، آن را به سمت محور اصلی رودخانه هدایت کرده که این امر سبب حفاظت سواحل می گردد. با انحراف جریان به سمت محور رودخانه، بحث آبشستگی در دماغه آبشکن مطرح می گردد. اگر عمق آبشستگی به پی آبشکن برسد، سبب واژگونی و تخریب آبشکن گردیده و خسارات فراوانی را به همراه خواهد داشت. در این مقاله با انجام مطالعات آزمایشگاهی به بررسی اثر توام طول آبشکن و قطر مصالح بستر بر آبشستگی پیرامون آبشکنT شکل مستقر در قوس 90 درجه پرداخته شده است. نتایج آزمایشات بیانگر این است که ابعاد چاله آبشستگی (شامل حداکثر عمق آبشستگی، طول چاله آبشستگی در بالادست آبشکن و حداکثر عرض چاله آبشستگی) با طول آبشکن نسبت مستقیم دارند در حالیکه حداکثر عمق آبشستگی و طول چاله آبشستگی در بالادست آبشکن باقطر متوسط مصالح نسبت معکوس دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on the Effect of Length of Spur Dike and Grain Size on Scour Around T- shaped Spur dike in a 90  Bend

نویسندگان [English]

  • A.R Mehrnahad 1
  • M Ghodsian 2
1 MSc, Water Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor, Water Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Spur dikes are one of the protective and stabilizing tools of river banks by deviating the flow from the banks toward the central axis of the flow. This can however cause scouring at the head of the spur dike.
If the depth of the scour extends to the foundation of the structure, the spur dike may be destructed. In this experimental study, the effect of the length of a spur dike and the grain size is investigated on the scouring around a T-shaped spur dike at 90 degree bend. Results showed that the dimensions of the scour hole is directly related to the length of the spur dike while the maximum depth of the scouring and the length of the scour hole in the upstream showed an indirect relation to the grain size.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Scour
  • T-Shape Spurdike
  • Length of Scour
  • Grain Size
  • 90 Bend
بهرامی، ا. جوان، م. کشاورزی، ع. (1385). ”مقایسه الگوی آبشستگی پیرامون سه آب شکن متوالی با زاویه 60 و 120 درجه در شرایط جریان زیر بحرانی و آشفته با بستر متحرک. “ هفتمین سمینار بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز.
 پناهپور، ن. (1384). ”بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان اطراف آب شکن منفرد در خم 90درجه“. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده فنی. دانشگاه تربیت مدرس.
 سلاجقه، م. (1382). ”بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان حول آب شکن در قوس 180 درجه با بستر صلب“. پایان نامه دکتری. دانشگاه تهران.
 صانعی، م. (1385). بررسی آزمایشگاهی اثر درصد انسداد در آبشستگی موضعی آبشکنها. هفتمین سمینار بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز.
 فرهادیان، ح. (1387). مطالعه آزمایشگاهی الگوی آبشستگی اطراف آبشکن‌هایT شکل در کانال مستقیم. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده فنی و مهندسی. دانشگاه تربیت مدرس.
 فضلی و همکاران (1385). "بررسی موقعیت و طول آبشکن بر آبشستگی اطراف آن در قوس". هفتمین سمینار بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز.
 قدسیان، م. و نصراللهی، ع. (1380). ”تأثیر زمان بر روی عمق آبشستگی اطراف آب شکن‌ها“.سومین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشکده فنی، دانشگاه تهران. 314-309.
 موسوی نائینی، س. ع. (1388). بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان پیرامون آبشکن T شکل منفرد و مستقر در قوس 90 درجه. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
 مهرنهاد، ع. (1389). بررسی آزمایشگاهی تاثیر قطر مصالح بر آبشستگی آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه. پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
 واقفی، م.(1388). مطالعه آزمایشگاهی الگوی جریان و آبشستگی پیرامون آبشکن‌هایT  شکل مستقر در قوس 90 درجه. رساله دکتری. دانشکده فنی و. دانشگاه تربیت مدرس.
Gill, M.A.(1972). ‘‘Erosion of sand  beds around spur dikes.’’J. Hydraulic.Division. 98(9), pp. 1587-1602.
Kuhnle, R.A., Alonso C.V. and Shields, F.D., (1999).“Geometry of scour holes associated with 90 spurdikes”. Journal of Hydraulic Engineering, 125(9),pp 972-978.
Kumar, V., Ranga Raju, K. G. and Vittal, N.(1999). "Reduction of local scour around bridge piers using slots and collars",Journal of Hydraulic Engineering,125(12) , pp. 1302-1305.
 Melville, B.W., (1992). “Local  scour at bridge abutment”,  J. Hydraulic Engineering, 118(4), pp.615-631.
 Mesbahi, J., (1992). “On combined scour near groynes in river bends”, M. Sc. Thesis Delft Hyd Netherland.
 Rahman, M.M and Muramoto, Y, (1999), “Prediction of maximum scour depth around spur dike like structures”, Annual  J. of Hydraulic Engineering, JSCE, 43.
Vaghefi, M., Ghodsian, M. and Salehi Neishaboori, S. A.A., (2009), “ Experimental study on the effect of T-shaped spur dike on scour in a 90o channel bend”, The Arabian Journal for Science and Engineering, 34(2B), pp. 337-348.
Vaghefi, M., Ghodsian, M. and Adib, A., (2012), “ Experimental study on the effect of Froude number on temporal variation of scour around a T- shaped spur dike in a 90 degree bend” Journal of Applied Mechanics and Materia l, 147, pp 75-79.
 Vittal, N., Kothyari, U. C. and Haghighat, M. (1994),“Clear-water scour around bridge pier group”,J. Hydraulic Engineering,120(11), pp. 1309-1318