بررسی تأثیر كابل در كنترل و كاهش آبشستگی در اطراف تكیه گاه نیم دایره ای
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
مهندسی آب
استاد
منوچهر حیدرپور
پلها یکی از مهمترین سازههایی هستند که انسان برای ایمنی در عبور از رودخانهها ساخته است. اما یکی از شایعترین علت خرابی پلها سیل میباشد و آبشستگی در پایه و تکیهگاه پلها نیز رایجترین علت آسیب سیل به پلها است. در این مطالعه، پدیده آبشستگی اطراف تکیهگاه نیم دایرهای مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه با هدف ارزیابی اثربخشی کابل در کاهش عمق آبشستگی به عنوان تابعی از پارامترهای مختلف طراحی شد. لذا از کانال آزمایشگاهی واقع در سوله مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان استفاده شد تا اثربخشی کابل بر عمق آبشستگی مطالعه شود. از یک تکیهگاه نیم دایرهای با طول 4 سانتیمتر (L=4 cm) برای این منظور استفاده گردید. همچنین از یک کابل انعطافپذیر و مقاوم در برابر آب استفاده شد. بر اساس آنالیز ابعادی انجام شده مشخص شد که عمق آبشستگی در تکیهگاه با کابل تابعی از قطر کابل (dc)، زاویه پیچش کابل (?t) و گام (S) است. برای قطر کابل سه مقدار با dc=0.11L، dc=0.24L و dc=0.31L انتخاب شد. از سه زاویه °17، °22 و °28 برای زاویه پیچش کابل استفاده شد. همچنین گامهای S، S/2 و S/3 در نظر گرفته شد. در مجموع 28 آزمایش انجام شد. آزمایشها تحت شرایط جریان آب زلال با شدت جریان U/Uc=0.8 انجام شد. دبی جریان Lit/s50 و عمق جریان cm20 تنظیم شد. اثرات افزایش قطر کابل، افزایش زاویه پیچش کابل و کاهش گام مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر نتایج فوق، ضرایب کاهش (Kc) برای کابل محاسبه شدند. مشخص شد که بر اثر افزایش قطر کابل و کاهش گام ابتدا عملکرد کابل افزایش و پس از رسیدن به حالت بهینه عملکرد کابل کاهش مییابد. اما بر اثر افزایش زاویه پیچش کابل ابتدا عملکرد کابل کاهش یافته و از زاویه پیچش °22 به بعد عملکرد افزایش یافته تا به عملکرد بهینه برسد. درنهایت مشخص شد که تنظیمات بهینه برای قطر کابل، زاویه پیچش کابل و گام به ترتیب dc=0.24L، °28 و S/2 است. با این تنظیمات بیشترین عملکرد کابل در کاهش عمق آبشستگی اطراف تکیهگاه نیم دایرهای 5/30 درصد به دست آمد. به طور کلی میتوان بیان نمود که انتخاب مقدار درست برای پارامترهای تأثیرگذار بر عمق آبشستگی میتواند کارایی یک اقدام حفاظتی را بهینه کند.
کلمات کلیدی: آبشستگی موضعی، تکیهگاه، کابل، پل

