بررسی آزمایشگاهی آبشستگی اطراف پایه پل با دماغه مایل

Abstract

مقدمه و هدف: اصلی‌ترین عامل تخریب پایه پل‌ها، آبشستگی موضعی اطراف آنها می‌باشد. جهت کنترل این پدیده،‌ مطالعات بسیاری انجام شده، و راهکارهایی جهت حفاظت از پایه پل‌ها ارائه گردیده است. راهکارهای حفاظت از پایه‎های پل به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می‌گردند، یکی از روش‌هایی که بصورت غیرمستقیم با کمک اصلاح خطوط جریان اطراف پایه پل، می‌تواند عمق آبشستگی را کاهش دهد تغییر زاویه دماغه پل می‌باشد. مواد و روش­ها: در این تحقیق بصورت آزمایشگاهی به بررسی تاثیر تغییر زاویه دماغه پایه پل با راستای جریان پرداخته شد. از این رو زاویه راستای برخورد جریان با دماغه پایه (α) 90 ، 85، 80، 75 و 70 درجه در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی آزمایش‌ها عمق آب 10 سانتیمتر، قطر متوسط ذرات D50=0.95 mm و جهت بررسی اثر هیدرولیک جریان، سرعت‌های نسبی متفاوت در نظر گرفته شد. یافته­ها: در بهترین حالت، پایه پل با زاویه برخورد 70 درجه توانست، در سرعت‎های کمتر از 60 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، 95 درصد و در سرعت‌های تا 95 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، به طور متوسط 36 درصد عمق آبشستگی را نسبت به پایه شاهد کاهش دهد. بحث و نتیجه­گیری: با کاهش زاویه برخورد جریان با پایه به دلیل انحراف بخشی از خطوط جریان و عدم چرخش آنها به سمت بستر، باعث می‌گردد پتانسیل منطقه پرفشاری که در حالت پایه شاهد ایجاد گردیده، نسبت به حالتی که زاویه دماغه کاهش می‌یابد تقلیل یابد، و باعث کمتر شدن توان جریان پایین رونده و به سبب آن ضعیف شدن توان جریان‌های نعل اسبی، که عامل اصلی توسعه حفره آبشستگی هستند، ‌گردد.