بررسی آزمایشگاهی اثر فاصله و زاویه ی آبشکن محافظ بر میزان آبشستگی اطراف تکیه گاه پل احداثی در کانال مرکب

هنگامی که سازه ای در بستر رودخانه قرار می گیرد تغییراتی را در جریان رودخانه اعمال می کند و معمولاً باعث افزایش ظرفیت انتقال رسوب در سیال شده و منجر به آبشستگی خواهد شد. تعیین عمق آبشستگی از این بابت دارای اهمیت است که اولاً بیانگر میزان پتانسیل تخریب جریان در اطراف سازه بوده و ثانیاً در طراحی ابعاد فونداسیون سازه هایی که در مسیر جریان آب قرار دارند نقش مهمی را ایفا می کند. هدف اصلی این تحقیق بررسی آبشستگی پایه ها ی کناری پل (تکیه گاه پل) و تأثیر فاصله آبشکن محافظ واقع در سیلابدشت کانال مرکب بر کاهش میزان آبشستگی اطراف تکیه گاه پل می باشد. یک مدل آزمایشگاهی در فلومی به عرض 1.5 متر و طول 10 متر که دارای سیلابدشت در دو طرف کانال اصلی است، برای تعیین میزان آبشستگی اطراف دماغه های جانبی پل استفاده شده است. هر دو تکیه گاه پل در دو ساحل رودخانه اشکال و ابعادی یکسان و معین دارند. تعداد آزمایش های مربوطه 83 مورد می باشد که در سه دبی 14، 16 و 18 لیتر بر ثانیه و در پنج نسبت فاصله آبشکن محافظ با تکیه گاه پل به طول تکیه گاه پل که عبارتند از 1، 1.5، 2، 2.5 و 3 و نیز در پنج زاویه اتصال آبشکن محافظ با دیواره کانال که عبارتند از 30، 60، 90، 120 و 150 درجه انجام شده است. با توجه به آنالیزهای انجام شده و مشاهدات آزمایشگاهی روند کاهش آبشستگی دماغه ی تکیه گاه پل به واسطه استفاده از آبشکن محافظ بسیار مطلوب می باشد. در زاویه 90 درجه بهترین عملکرد در کاهش آبشستگی دماغه تکیه گاه پل، توسط آبشکن محافظ مشاهده می شود و همچنین بیشترین آبشستگی آبشکن محافظ مربوط به همین زاویه است. زوایای 30 و 150 درجه در ضعیف ترین عملکرد قرار دارند که این موضوع به عملکرد نامناسب آبشکن محافظ در دور کردن خطوط جریان از تکیه گاه مربوط می شود. با توجه به تفاوت اندک درصد تنگ شدگی در زوایای 60 و 120 درجه، عملکرد بالاتری نسبت به زوایای 30 و 150 درجه دارند. بین دو زاویه 60 و 120 درجه در شرایط یکسان عملکرد آبشکن محافظ با زاویه 120 درجه به مراتب بهتر و بالاتر از آبشکن 60 درجه می باشد. با استفاده از نرم افزار سورفر، ابعاد و حجم حفره آبشستگی محاسبه شده و در نهایت با توجه به زوایا و فواصل مختلف آبشکن محافظ و با انجام آنالیزها ی مختلف آماری، چند رابطه با توجه به داده های آزمایشگاهی مدل استخراج شد که برازش مطلوبی را از خود نشان می دهند. در مقایسه روابط سایر دانشمندان با روابط این تحقیق برای تخمین حداکثر عمق آبشستگی دماغه تکیه گاه پل و دماغه آبشکن محافظ، روابط پیشنهادی این تحقیق در هر سه پارامتر ضریب همبستگی، میانگین خطای نسبی و جذر متوسط مجذور مربع اختلافات، بهترین عملکرد را نسبت به سایرین دارا می باشند. برای مثال ضریب همبستگی در روابط پیشنهادی بین 80 تا 99 درصد می باشد.