مدل‌سازی فیزیکی آبشستگی زیر لوله‌های مستغرق منفرد و دوتائی

آبشستگی موضعی در اطراف لوله‌ های عبوری از بستر رودخانه­ها به­دلیل تحمیل خسارت­های زیاد اقتصادی، زیست­محیطی و اجتماعی که در پی دارد همواره مورد توجه محققان و طراحان این سازه­ها بوده است. این پژوهش با هدف بررسی جامع­ الگوی جریان، مکانیزم آبشستگی و توسعۀ زمانی چالۀ آبشستگی در اطراف لوله­های مستغرق تحت جریان یک­سویه، در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیک و سازه­های آبی بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنرکرمان اجرا شد. آزمایش­ها برای دو حالت لوله منفرد و دوتائی موازی در فاصله­های مختلف از یکدیگر و در شرایط هیدرولیکی متفاوت صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در اثر برخورد جریان با لولۀ منفرد، فرآیند آبشستگی با شکل­گیری یک جریان نشتی زیرسطحی از بالادست به­سمت پایین‌دست لوله آغاز می‌شود و بعد از آن شکل‌گیری فرسایش تونلی و عبور جت جریان از زیر لوله عامل اصلی توسعۀ طولی و عمقی چاله آبشستگی است. در حالت دوتائی موازی، بسته به فاصلۀ بین دو لوله، پروفیل­های مختلفی برای چالۀ آبشستگی مشاهده می‌شود. نشان داده شد که با تغییر فاصلۀ نسبی بین دو لوله از S/D=0 به S/D=2، حداکثر عمق آبشستگی برای دبی 28 لیتر بر ثانیه به‌ترتیب 50 درصد و 44 درصد افزایش  می‌یابد. در این حالت (دوتائی)، اندرکنش جریان و لوله­ها، سبب تضعیف گردابه­های تشکیل شده در اطراف لوله­ها می‌شود و بدین­ترتیب عمق آبشستگی، در مقایسه با حالت لوله منفرد، کمتر است به­طوری­که حداکثر عمق آبشستگی در حالت لوله منفرد، 27/1 برابر مقدار متناظر آن در حالت لوله­های دوتائی است.