بررسی آزمایشگاهی تأثیر آبشکن‌های نوع باندال لایک مستغرق و معمولی بر تغییرات رقوم بستر در قوس 90 درجه ملایم

Abstract

فرسایش کناری از جمله مهم‌ترین معضلات برای رودخانه‌ها به خصوص در قوس‌ها می باشد یکی از روش‌های موثر و به‏ صرفه جهت ساماندهی رودخانه‏ها در محل قوس‏ها استفاده از آبشکن‏هاست. الگوی جریان در قوس محافظت شده توسط سری آبشکن‏ها، به دلیل تأثیرات آبشکن‏ها بر الگوی جریان و جریانات ثانویه و تأثیرات متقابل آبشکن‏ها برهم پیچیده‏تر از حالت عادی ‏است.باندال‌لایک‌ نوعی از سازه‌ی آبشکن است که به منظور محافظت از سواحل و نیز بهبود عمق جریان برای کشتی‌رانی در رودخانه‌ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سازه نوع جدیدی از آبشکن است که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر ساخته می‌شود. با توجه به اهمیت مطالعه الگوی جریان و رسوب با حضور سازه آبشکن، تحقیق در این خصوص همواره مورد توجه محققین مختلف هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است اما بررسی‌ها نشان می‌دهد با توجه به جدید بودن سازه آبشکن باندال لایک، در این مورد مطالعه کمتری صورت گرفته است. هدف از تحقیق حاضر بررسی آزمایشگاهی، مقایسه تأثیر استفاده آبشکن باندال‌لایک و آبشکن های معمولی نفوذناپذیر و نفوذپذیر بر تغییرات رقوم بستر بوده است. بدین منظور آبشکن باندال‌لایک در سه ارتفاع‌ 5/6 سانتیمتر5/8 سانتیمتر و 12 سانتیمتر و در دبی‌های ۲۵،۲۷،۳۰،۳۳ لیتر بر ثانیه، و آبشکن‌های نوع نفوذناپدیر و نفوذپذیر در شرایط مستغرق در فلومی با قوس 90 درجه مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش‌های تحقیق حاضر در فلوم با قوس 90 درجه ملایم به طول 11 متر، عرض 70 سانتی‌متر و نسبت شعاع قوس به عرض آن R/B) ) برابر 4 انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می‌دهد با افزایش عدد فرود آبشستگی افزایش یافته و بیشترین میزان آبشستگی مربوط به آزمایش شاهد نفوذ ناپذیر و کمترین آبشستگی در آزمایش شاهد نفوذپذیر رخ داده است. همچنین نتایج نشان می‌دهد عمق آبشستگی ها در حضور سازه باندال لایک نسبت به سازه شاهد نفوذ ناپذیر کاهش یافته است، و هر چه ارتفاع سازه بیشتر می‌شود، عمق آبشستگی کاهش می‌یابد. مقایسه نتایج نشان می‌دهد آبشستگی در سازه شاهد نفوذپذیر کمتر از تمامی حالات آزمایشات آب شکن باندال لایک بوده است. سایر نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهند با افزایش دبی، خط القعر به سمت میانه کانال منحرف می‌شود. بررسی کمی نتایج نیز نشان می‌دهد با تغییر ارتفاع سازه آبشکن باندال لایک از 5/6 سانتی‌متر به 12 سانتیمتر میزان عمق آبشستگی در حدود 54 درصد ومیزان رسوبگذاری حدود 34 درصد کاهش یافته است. همچنین استفاده از آبشکن معمولی نفوذپذیر به جای آبشکن باندال لایک با ارتفاع 12 سانتی-متر میزان عمق آبشستگی 5/23 درصد کاهش یافته است.