بررسی آزمایشگاهی تاثیر تغییر مکان روزنه های مساحت یکسان روی پایه در کاهش آبشستگی موضعی

در طول تاریخ نیاز به آب موجب شده جوامع مختلف بشری در کنار رودخانه ها شکل بگیرند و در پی آن برخورد انسان با پدیده های مرتبط با آب زیاد باشد. به همین علت از سال ها پیش به مطالعه و شناخت این پدیده ها پرداخته شده است. پل یکی از پرکاربردترین سازه های مرتبط با آب است که به طور مستقیم با جان انسان ها مرتبط است. یکی از مهم ترین عوامل تخریب پل ها در جهان، آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل است. آبشستگی جابه جایی رسوبات بستر رودخانه است که به علت حرکت سیال آب روی ذرات، صورت می گیرد و سالانه خسارات جانی و مالی زیادی به وجود می آورد. ازاین رو تحقیقات زیادی روی روش های کنترل و کاهش آبشستگی انجام گرفته است. یکی از روش های ارایه شده توسط محققان استفاده از شکاف در پایه پل هاست. در تحقیق حاضر اثر شکل شکاف و به طور خاص لنگر دوم سطح شکاف روی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور دست یابی به اهداف تحقیق حاضر، چهار شکل شکاف مستطیلی در دو اندازه، لوزی و مربعی با مساحت سطح شکاف برابر، در سه تراز نزدیک سطح آب، هم تراز بستر و زیر بستر در چهار عدد فرود 19/0، 24/0، 27/0 و 3/0 مورد آزمایش قرار گرفت. در ادامه دانه بندی بستر تغییر داده شد و چهار شکل شکاف در دو تراز نزدیک سطح آب و هم تراز بستر در جریان با عدد فرود 24/0 مورد آزمایش قرار گرفت. برای بررسی اثر مساحت سطح شکاف، شکاف مربعی با تغییر مساحت در سه تراز و چهار عدد فرود مورد آزمایش قرار گرفت. در نهایت به منظور تفسیر نتایج بدست آمده داده های سرعت برای پایه ها با سه شکل شکاف در تراز هم تراز بستر و جریان با عدد فرود 24/0 ، در دو عمق نزدیک بستر و نزدیک سطح آب برداشت شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد عمق آبشستگی حداکثر و حجم چاله ی آبشستگی با تراز قرارگیری شکاف نسبت به بستر و عدد فرود جریان، رابطه ی مستقیم و با مساحت سطح شکاف و اندازه متوسط دانه های بستر، رابطه عکس دارد. در بخش اصلی با مقایسه داده های به دست آمده در چهار عدد فرود جریان، مشخص شد که با افزایش لنگر دوم سطح شکاف، عمق آبشستگی و حجم و ابعاد چاله آبشستگی افزایش می یابد. بهترین عملکرد متعلق به پایه ی مستطیلی با کمترین لنگر دوم سطح در تراز زیر بستر و کمترین عدد فرود جریان بود که به میزان 9/68 درصد عمق آبشستگی را کاهش می دهد. کلید واژه: آبشستگی موضعی، شکاف، پایه پل، لنگر دوم سطح