بررسی آزمایشگاهی کنترل فرسایش در پایین‌دست سرریزهای پلکانی با استفاده از ساختار میکروسیلیس و نانو مواد

مواد نانوساختار به دلیل دارا بودن خاصیت ضد آب، می توانند برای کاهش آبشستگی بستر رسوبی کاربرد داشته باشند. در این پژوهش تاثیر افزودن رس و نانو‌مواد و میکروسیلیس به مصالح بستر رسوبی پایین‌دست سرریز پلکانی در کنترل فرسایش و آبشستگی آن به عنوان یک راه‌حل غیرسازه‌ای بررسی شده است. در گام نخست به ارزیابی تاثیر تعداد پله‌ها و رژیم جریان ایجاد شده برروی پله‌ها در میزان آبشستگی پایین‌دست پرداخته شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پله در شیب شوت یکسان و در رژیم جریان غیرریزشی ایجاد شده بر روی پله‌ها مقدار عمق و طول آبشستگی در پایین‌دست سرریز پلکانی افزایش می‌یابد. درگام بعدی تاثیر افزودنی‌های تزریق شده به بستر رسوبی پایین‌دست سرریز در این تعداد پله از سرریز پلکانی و رژیم جریان غیر ریزشی برررسی گردید. نتایج آزمایش‌ها از تاثیر مثبت رس و ترکیب آن با نانو‌رس و میکروسیلیس در بهبود و کاهش پروفیل آبشستگی در پایین‌دست سرریز پلکانی حکایت دارد. بهترین عملکرد از بین 3 نوع ترکیب مختلف مربوط به ترکیب رس به همراه نانورس و میکروسیلیس بوده که نسبت به مدل شاهد در کاهش عمق و طول آبشستگی به ترتیب 48.74 و 46.38 درصد سهم داشتند. در تزریق رس به بستر رسوبی، عمق و طول آبشستگی به ترتیب 35.63 و 20.88 درصد و برای ترکیب رس به همراه نانو‌رس به ترتیب 41.41 و 37.75 درصد کاهش داشتند. این نتایج می‌تواند بیانگر تاثیر مثبت و قابل ملاحظه رس و نانو‌رس و میکروسیلیس در کنترل مکانیسم آبشستگی بستر پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی به ویژه در دبی‌های سیلابی باشد.