بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل صفحات مستغرق بر آبشستگی پایه پل

Abstract

صفحات مستغرق سازه­های مستطیلی نازکی هستند که به لحاظ داشتن زاویه با جهت جریان ناحیه پر فشار و کم فشار در دو طرف آن­ها ایجاد می­شود. این سازه­ها باعث ایجاد گرداب ثانویه و تغییر الگوی جریان در کف رودخانه و در نتیجه تغییر روند انتقال رسوب و فرسایش می­شوند. عملکرد صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی پایه پل و حرکت رسوب از اطراف صفحات، که به­علت ایجاد جریان رو به پایین در جلوی آن­ها به­وجود می­آید، تحت تأثیر نحوه قرارگیری صفحات می­باشد. یکی دیگر از عوامل مؤثر بر کارآیی و عملکرد صفحات مستغرق، شکل صفحات می­باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی، تأثیر شکل­های مختلف صفحات، شامل: صفحه مستطیلی تخت، محدب، مقعر، محدب-تخت، مقعر-تخت، مشبک و زاویه­دار بر کاهش آبشستگی پایه پل مورد بررسی قرار گرفت. بدین­منظور پایه استوانه­ای پل به­قطر54/2 سانتی­متر در کانال مستطیلی آزمایشگاه به­طول 10 متر و عرض 30 سانتی­متر در شرایط آب زلال با V/V_c=0.96 مدل­سازی شد. در این آزمایش­ها از صفحاتی با طول برابر قطر پایه و ارتفاع روی بستر صفر استفاده شده است. بیشترین مقدار کاهش عمق آبشستگی نسبت به پایه بدون محافظ مربوط به حالت صفحات تخت با آرایش نوک تیز می­باشد و صفحات محدب نسبت به صفحات تخت قرار گرفته با زاویه حمله 20 درجه و صفحات مقعر عملکرد بهتری داشته­اند.