بررسی تأثیر گرادیان جریان خروجی بر پدیدۀ جوشش در شیب های ساحلی تحت نوسان های تراز آب با حضور دیوار آب بند

یکی از دلایل اصلی تخریب شیب­های ساحلی و کنارۀ رودخانه­ها، وقوع پدیدۀ جوشش در سطوح شیب­دار، پس از بالا آمدن سطح آب زیرزمینی و در زمان نزول سطح آب کانال است. در این پژوهش، تأثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی و سطح آب کانال (شرایط اوج و فروکش سیلاب) بر وقوع جوشش در شیب­های ساحلی و نیز اثر دیوار آب­بند بر این پدیده در شرایط مذکور بررسی شده است. آزمایش­ها در تانک نشت با مدل فیزیکی یک مقطع ذوزنقه­ای با شیب دیواره 5/1 و قطر متوسط ذرات 58/0 میلی­متر اجرا شد. دیوار آب­بند در عمق­های نسبی (z/d) برابر 5/0، 67/0، 83/0 و 1 نصب گردید (z عمق دیوار آب­بند و d عمق کانال). در شرایط اوج سیلاب (صعود تراز سطح ایستابی) و در آزمایش شاهد در همۀ عمق­های نسبی آب کانال به غیر از عمق نسبی (y/d) برابر 7/0، پدیدۀ جوشش مشاهده شده است. در آزمایش دیوار آب­بند با عمق نسبی (z/d) برابر 1، در حالت وقوع نیافتن پدیدۀ جوشش، گرادیان جریان خروجی نسبت به نمونۀ شاهد تقریبا 41 درصد کاهش نشان می­دهد و جوشش صرفاَ در عمق نسبی آب (y/d) برابر 167/0 مشاهده می­شود. در شرایط فروکش سیلاب (نزول سطح آب کانال)، نتیجۀ بررسی­ها نشان می­دهد که در آزمایش شاهد در تمام ترازهای سطح ایستابی جوشش اتفاق افتاده است. در آزمایش­های دیوار آب­بند، در نمونه­های با تراز سطح ایستابی بالا، با وجود نصب دیوار آب­بند، افزایش گرادیان جریان خروجی ناشی از افزایش بار هیدورلیکی سبب وقوع جوشش در تمام نمونه­ها شده است به­طوری­که در عمق نسبی آب زیرزمینی (h/d) برابر 933/0، در تمامی عمق­های دیوار آب­بند، جوشش اتفاق افتاده است.