«یادداشت تحقیقاتی» کاربرد آنالیز کوادرانت به منظور تعیین سهم هر یک از رخدادهای ترکشی در پدیده آبشستگی اطراف پایه پل

Abstract

برای مقابله با پدیده مخرب آب‌شستگی موضعی در اطراف پایه پل، باید عوامل ایجاد کننده آن را شناخت. دلیل اصلی ایجاد آب‌شستگی، تغییر الگوی جریان و ایجاد دو سیستم گردابی در اطراف پایه است که باعث تخریب بستر، ایجاد گرداب‌ها و آب‌شستگی و انتقال رسوب در اطراف پایه‌ها می‌شود. مطالعات نشان داده که انتقال رسوب در نزدیک بستر، به میزان زیادی به چهار واقعه پدیده ترکشی¹ مرتبط می‌باشد. آنالیز کوادرانت روشی برای مطالعه این پدیده و ابزاری برای بررسی تنش های رینولدز ناشی از جریان‌های آشفته می‌باشد. در این مطالعه سرعت جریان با استفاده از دستگاه سرعت‌سنج صوتی اندازه‌گیری شد و با استفاده از آنالیز کوادرانت، سهم هر یک از رخدادهای چهارگانه پدیده ترکشی در چاله آبشستگی اطراف یک پایه استوانه ای در یک کانال آزمایشگاهی بررسی و تعیین گردید. نتایج نشان داد که رخداد غالب جریان رفت و برگشتی (Q4)، سپس جریان پس‌زنی (Q2)، بعد از آن جریان بیرونی (Q1) و به دنبال آن جریان درونی (Q3) در کل عمق جریان است، به جز در چند نقطه نزدیک سطح بستر و درون چاله آبشستگی که با افزایش عمق جریان سهم جریان پس‌زنی بیشتر و مهمتر از سهم جریان رفت و برگشتی می گردد. نکته دیگر، کاهش سهم جریان رفت و برگشتی و جریان پس‌زنی با دور شدن از سطح بستر و افزایش سهم رخدادهای ربع اول و سوم در تولید تنش رینولدز می‌باشد، بطوری که در نزدیک سطح آب سهم هر چهار رخداد تقریباً یکسان می‌شود. هم چنین مشخص شد که با دور شدن از پایه تغییری در سهم رخدادهای ترکشی ایجاد نمی‌شود.