بررسی آزمایشگاهی آب‌شستگی موضعی در پایین‌دست سازه‌ کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار

Abstract

حفظ تراز بستر رودخانه به‌ویژه‌ در بازه‌هایی که شیب بستر به­دلایل مختلف از جمله برداشت شن و ماسه دچار افزایش ناگهانی شده است، از منظر حفاظت رودخانه اهمیت زیادی دارد. از جمله سازه‌های محیط­ زیست‌دوست که برای تثبیت بستر و دیواره‌های رودخانه کاربرد زیادی دارد، سازه‌های کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار هستند. از پارامترهای مهم در طراحی این سازه‌ها، آگاهی از مقدار ابعاد گودال آب‌شستگی در پایین‌دست آنها می‌باشد. در تحقیق حاضر، تأثیر پارامترهای مختلف هندسی و هیدرولیکی بر عمق حداکثر آب‌شستگی پایین‌دست سازۀ کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش‌هایی برای شیب‌های کارگذاری سطح شیب‌دار 14، 20 و 33 درصد، دبی‌های واحد عرض<br /> 5/45-4/28 لیتر بر ثانیه بر متر، عمق‌های پایاب <em>y_c</em> 6-5/3 و اندازۀ زبری‌های 4 تا 10 میلی‌متر اجرا گردید. تجزیه و تحلیل نتایج به­دست آمده نشان می­دهد که در شیب کارگذاری سطح شیب‌دار 33 درصد، عمق پایاب رابطۀ مستقیم با افزایش عمق حداکثر آب‌شستگی دارد به‌طوری‌که با افزایش عمق پایاب از <em>y_c</em>5/4 به <em>y_c</em>6، عمق حداکثر آب‌شستگی در دامنۀ دبی‌ها و زبری­های حداقل و حداکثر، به­طور متوسط 13 درصد افزایش می یابد. با کاهش شیب سطح شیب‌دار به 20 و 14 درصد، افزایش عمق پایاب رابطۀ معکوس با عمق حداکثر آب‌شستگی خواهد داشت به‌گونه‌ای که با افزایش عمق پایاب از <em>y_c</em> 5/3 به <em>y_c</em> 5/4، مقدار عمق حداکثر آب‌شستگی به­طور متوسط در هر یک از شیب‌های مذکور 9 و 25 درصد کاهش می­یابد. مقایسۀ نتایج به­دست آمده حاکی از آن است که افزایش اندازۀ زبری در دامنۀ دبی‌ها و عمق‌های پایاب مختلف، منجر به کاهش حداکثر عمق آب‌شستگی به­میزان متوسط 21-5 درصد در دامنۀ زبری‌های حداقل و حداکثر می­شود.