تاثیر همزمان نسبت طول به عرض پایه و زاویه حمله جریان بر عمق آبشستگی موضعی در پایه های مستطیلی دماغه گرد
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
مهندسی آب
استاد
منوچهر حیدرپور
تمدنهای بشری به دلیل نیاز انسان به آب اکثراً در حواشی رودخانهها شکل گرفتهاند که بر حسب آن نیازهایشان روز به روز بزرگتر شد. در این میان، پلها یکی از سازههای مهمی بود که بشر برای حمل و نقل از روی رودخانهها ساخت. نیاز بشر به پلها همیشگی است. هزینههای ساخت پل بسیار زیاد بوده و پیامدهای ناشی از تخریب آن اصلاح ناپذیر است. آبشستگی همیشه یکی از شایعترین علل خرابی پلها بشمار آمده است و معمولاً در اطراف پایه و تکیهگاه پلها رخ میدهد. در این مطالعه، پدیده آبشستگی در اطراف پایهها مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه، با هدف بررسی تغییرات آبشستگی در اطراف پایه مستطیلی دماغهگرد با در نظر گرفتن متغیرهای مختلف طراحی شد. بدین منظور از کانال آزمایشگاهی گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان استفاده شد تا تغییرات آبشستگی بررسی شود. از یک پایه دایرهای به قطر 3 سانتیمتر و یک پایه مستطیلی دماغهگرد به عرض 3 سانتیمتر (برابر با قطر پایه) استفاده شد. از آنجایی که تمرکز اصلی این مطالعه بر روی پایه مستطیلی دماغهگرد بود، تاثیر تغییرات دو متغیر وابسته به این پایه بر عمق آبشستگی مد نظر قرار گرفت: 1) تغییر نسبت طول به عرض پایه (L/D) و 2) تغییر زاویه انحراف پایه از مسیر جریان (?). آزمایشهای آبشستگی با در نظر گرفتن 3 نسبت L/D=2، L/D=3 و L/D=4 و همچنین 3 زوایه انحراف پایه از مسیر جریان ?=5°، ?=10° و ?=20° انجام شدند. در مجموع 13 آزمایش انجام شد. تمامی آزمایشها در شرایط آب زلال با شدت جریان ثابت U/Uc=0.86 انجام شدند. در این مطالعه، دبی جریان lit/s50 و عمق جریان cm 8/18 تنظیم شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که در زوایای انحراف پایه از مسیر جریان کوچکتر از 5 درجه (??5°)، با افزایش نسبت L/D عمق آبشستگی کاهش مییابد. هرچند که افزایش طول پایه در پایههای همراستا با جریان موجب مستهلک شدن انرژی میشود، اما در زاویه انحراف پایه از مسیر جریان بزرگتر از 10 درجه (??10°)، افزایش طول پایه فرسایش را شدیدتر میکند. مشخص شد که پایه مستطیلی دماغهگرد در زوایای انحراف پایه از مسیر جریان کوچکتر (??5°)، عمق آبشستگی کمتری را نسبت به پایه دایرهای متحمل میشود. بنابراین، باید از بزرگ شدن زاویه انحراف پایه از مسیر جریان جلوگیری کرد. در این خصوص، استفاده از زاویه انحراف پایه از مسیر جریان بزرگتر از 10 درجه (??10°) تا حد امکان توصیه نمیشود.
کلمات کلیدی: آبشستگی، پایه پل، پایه مستطیلی دماغه گرد، زاویه انحراف پایه از مسیر جریان

