بررسی آزمایشگاهی تاثیر ساختار هندسی پل‌ها بر احتمال انسداد آن‌ها به‌وسیله الوارهای چوبی شناور در جریان

Abstract

ورود تنه­ درختان به رودخانه‌­ها و انتقال آن‌ها به پایین‌­دست در مواقع سیلابی باعث تجمع و انسداد دهانه پل­‌ها و در نتیجه کاهش ظرفیت عبور سیلاب می‌­شود. کاهش ظرفیت عبور سازه­‌های تقاطعی شرایط را برای ورود سیلاب به اراضی حاشیه رودخانه فراهم می­‌کند. از آنجا که بررسی چنین مکانیزمی در طبیعت و زمان وقوع سیلاب بسیار مشکل است، بنابراین، ضرورت دارد تا حرکت تنه­ درختان در طول مسیر رودخانه و تاثیر ساختار سازه­های هیدرولیکی تقاطعی بر تله‌اندازی آن‌ها در نتیجه مطالعات آزمایشگاهی، مورد بررسی قرار گیرد. به همین منظور در این پژوهش، فرایند انسداد دهانه پل‌ها به‌وسیله الوار شناور به‌صورت آزمایشگاهی در یک کانال مستطیلی با قابلیت تغییر شیب بررسی شده است. آزمایش‌ها بر اساس تغییر طول الوار شناور، تغییر ساختار ظاهری تنه (صاف و یا با شاخه)، نحوه ورود الوار به کانال (به‌صورت تجمعی یا تک‌تک)، تغییر در تراز سطح جریان آب بالادست پل و همچنین، در شرایط وجود و عدم وجود پایه پل انجام پذیرفت. ورود هر حالت از الوار به داخل کانال 10 بار تکرار و سپس احتمال گرفتگی دهانه پل در آن حالت محاسبه شد. نتایج نشان داد که زمانی که سطح آب بالادست پل، هم تراز سطح زیرین عرشه پل باشد، احتمال انسداد از 13 درصد تا 93 درصد برای حالت پل بدون پایه و از 33 درصد تا 100 درصد برای حالت پل با پایه تغییر می‌نماید. بررسی‌ها نشان داد، افزایش طول و تعداد الوار شناور روی آب، تغییر ساختار ظاهری تنه از صاف به شاخه دارشاخه، وجود پایه در پل و همچنین، افزایش تراز سطح آب بالادست پل نسبت به تراز سطح زیرین عرشه سبب افزایش احتمال انسداد می‌شود.