برآورد تغییرات زمانی عمق آبشستگی موضعی در جلوی پایه پل مستطیلی شکل در شرایط جریان غیرماندگار

Abstract

پدیده آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل‌ها به عنوان یکی از عوامل اصلی در تخریب و همچنین افزایش هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری پل‌ها می‌باشد. از طرفی پایه‌ها با مقطع مستطیلی به علت محدوده وسیعتر منطقه جدایش جریان در اطراف پایه، در معرض آبشستگی شدیدتری قرار دارند. در تحقیق حاضر اقدام به ارائه یک روش نیمه تجربی برای محاسبه تغییرات زمانی عمق آبشستگی در جلوی پایه مستطیلی با دماغه گرد و در شرایط جریان غیرماندگار شد. در این روش در هر گام زمانی حجم حفره آبشستگی متناسب با حجم رسوب جابجا شده از یک معادله انتقال رسوب محاسبه می‌گردد و در ادامه عمق آبشستگی با توجه به حجم معلوم حفره آبشستگی بدست می‌آید. برای بررسی کارایی روش حاضر از نتایج داده-های آزمایشگاهی مختلف استفاده شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که معادله انتقال رسوب برای محاسبه حجم رسوبات انتقال یافته در پدیده آبشستگی در جریان غیرماندگار نیاز به اصلاح دارد که مقدار ضریب اصلاح تابعی از مشخصه‌های هیدروگراف جریان نظیر زمان شاخه بالارونده و پایین‌رونده و همچنین شدت جریان در اوج هیدروگراف می‌باشد. به عنوان نمونه هر چه زمان شاخه بالارونده هیدروگراف کوتاه‌تر بوده و در واقع هیدروگراف تیزتر باشد ضریب اصلاح بزرگتر (انتقال رسوب بیشتر) خواهد بود. در نهایت مقایسه نتایج مربوط به محاسبه تغییرات زمانی عمق آبشستگی محاسباتی و عمق آبشستگی نهایی ناشی از عبور هیدروگراف با داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که حداکثر اختلاف در حدود 10 درصد است که نشان‌دهنده دقت مناسب روش حاضر نسبت به معادلات تجربی گذشته می‌باشد.