الگوی جریان و آبشستگی سری سه تایی آبشکن های سرسپری در قوس تند

Abstract

آبشکن‌های رودخانه‌ای، از سازه‌های مهم ساماندهی رودخانه به شمار می‌آیند که سبب انحراف جریان از کناره‌ها و نواحی بحرانی شده و جریان را به سمت محور مرکزی رودخانه هدایت می‌نمایند. نتیجه‌ی انحراف جریان، توسعه یک ناحیه چرخشی با تلاطم شدید در پیرامون آبشکن است. فرایند هیدرولیکی این جریان، توسعه حفره آبشستگی پیرامون آبشکن و ته‌نشینی بار رسوبی در پایین‌دست و کناره رودخانه است. در حالی که آبشستگی یک خطر جدی برای سازه آبشکن و در نتیجه برای رودخانه محسوب می‌شود، ضرورت تحقیق در این زمینه را آشکار می سازد. در این مقاله سه آبشکن سرسپری دافع (رو به بالادست) با فاصله 3.5 برابر طول موثر آبشکن در قوس خارجی کانال 90 درجه تند قرار گرفته‌اند و آبشکن اول در موقعیت 30 درجه از قوس خارجی قرار دارد. نتایج حاصل از یک آزمایش میدان جریان در بستر هموار و آزمایش آبشستگی آن ارائه شده است. میدان جریان با استفاده از دستگاه سرعت سنج Vectrino II برداشت شده است. نتایج آبشستگی نشان داد میزان آبشستگی آبشکن دوم 33% و آبشستگی آبشکن سوم 81% بیشترین میزان آبشستگی است که در بالادست آبشکن اول رخ می‌دهد. در این مقاله الگوی جریان و مکانیزم ایجاد آبشستگی و جریان‌هایی که در این محدوده به وقوع می‌پیوندند به تفصیل آمده است.