مطالعه آزمایشگاهی تأثیر شکل‌های مختلف آبشکن بر تغییرات زمانی آبشستگی پیرامون آنها

Abstract

رودخانهپدیده‌­ای است طبیعی و فعالکه کناره‌ها و بستر آن همواره در حال تغییر و فرسایش است. همین امر سبب شده تا مسیر رودخانه طی زمان دستخوش تغییرات و تحولات اساسی شود. روش‌هایی گوناگون برای کاهش فرسایش کناری وجود دارد که یکی از آنها استفاده از آبشکن است. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر آبشکن‌‌های سری ساده، T شکل و L شکل در کانال مستقیم بر تغییرات زمانی آبشستگی اطراف آنهابررسی، مقایسه و تحلیل شد. نتایج به­دست آمده نشان می­دهد که آبشکن T شکل در 10 درصد اول مدت زمان آبشستگی به بیش از 90 درصد آبشستگی تعادلی می‌رسد. برای آبشکن ساده و L شکل در 15 درصد اول مدت زمان آبشستگی، این مقدار بیش از 80 درصد است. همچنین، بیشترین عمق آبشستگی در آبشکن ساده و L شکل دیده شده است، این مقدار در حدود سه برابر عمق جریان است. آبشکن T شکل در حدود y3/0 (y عمق جریان است) کمتر از سایر هندسه‌ها درجایگاه اول آبشستگیدارد. عمق حداکثر آبشستگی در همۀ هندسه‌ها کمی عقب‌تر از نوک دماغه ایجاد می‌شود. نتایج مقایسۀ عمق آبشستگی اطراف سه نوع آبشکن در مقاطع مختلف نشان می­دهد که آبشستگی متوسط آبشکن T شکل نسبت به آبشستگی متوسط آبشکن ساده y4/0 و نسبت به آبشستگی متوسط آبشکن L شکل y25/0 کمتر است. سرانجام اینکه برای محاسبۀ تغییرات زمانی آبشستگی، با توجه به شکل هندسی آبشکن، رابطه‌ای پیشنهاد گردید.عمق آبشستگی حاصل از این آزمایش‌ها و رابطۀ پیشنهادی با رابطه­های تخمینی دیگر محققان مقایسه شد. همچنین دیده شد که بیشترین فرسایش در ساحل مقابل آبشکن‌‌ها مربوط به آبشکن L شکل است.