برآورد نیمرخ آبشستگی در پایین دست دریچه با وجود بستر چسبنده

Abstract

آبشستگی پدیده­‌ای است که در بعضی مواقع به تخریب سازه­‌های زیربنایی منجر شده و وقایع جبران‌ناپذیری را به همراه دارد. تحقیقات معدود قبلی نشان داده که در شرایطی که بستر متشکل از ذرات ریزدانه چسبنده باشد، کاربرد معیارهای مبتنی بر رسوبات غیرچسبنده ابعاد گودال آبشستگی موضعی را بیش از واقعیت برآورد نموده و هزینه‌­های گزافی را به طرح تحمیل می‌کند. بر اساس این تحقیقات، میزان و نوع رس بر آبشستگی بستر چسبنده بسیار موثر می­‌باشد. در مقاله حاضر، آبشستگی موضعی ناشی از جت افقی مستغرق خروجی از دریچه کشویی قائم در شرایط وجود مصالح چسبنده در بستر فرسایش‌­پذیر به­‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. در ابتدا عوامل اصلی موثر بر این پدیده شناسایی و رس بنتونیت به‌­عنوان مصالح چسبنده انتخاب شد. مجموعاً 48 آزمایش با در نظر گرفتن چهار میزان رس، سه بازشدگی دریچه و چهار عمق پایاب، در یک فلوم مستطیلی در آزمایشگاه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری انجام­ شد. نتایج نشان داد، با افزودن رس بنتونیت به بستر فرسایش­‌پذیر، اثر چسبندگی در میزان رس 10 درصد نمایان شده و با افزایش میزان رس، بیشینه عمق آبشستگی کاهش چشمگیری می‌­یابد. به‌­نحوی که در شرایط وجود 20 درصد رس بنتونیت در بستر به‌طور متوسط 76 درصد کاهش در بیشینه عمق آبشستگی نسبت به مصالح غیرچسبنده رخ می­‌دهد. بر اساس نتایج آزمایش‌ها، یک رابطه کلی ارائه ­شد که قابلیت برآورد بیشینه عمق آبشستگی هم در شرایط وجود مصالح چسبنده و هم غیاب آن را با خطای متوسط 19 درصد دارا می­‌باشد. حساسیت عوامل موجود در رابطه برآورد بیشینه عمق آبشستگی سنجیده و با رابطه محقق پیشین مقایسه­ شد. نتایج تحقیق حاضر در قالب دو نوع نیمرخ برای حفره آبشستگی تعریف شد که با روابط قبلی تطبیق نسبتا مناسبی را نشان داد.