بررسی آزمایشگاهی اثر دانه بندی در کاهش آب شستگی دماغه آبشکن ها

یکی از روش های متداول در ساماندهی و کنترل فرسایش کناری رودخانه ها استفاده از آب شکن می باشد. آب شکن با هدایت جریان به سمت محور رودخانه از ایجاد جریان قوی در طول ساحل جلوگیری کرده و مانع فرسایش ساحل رودخانه می شود. از سوی دیگر الگوی جدید جریان باعث ایجاد فرسایش (آب شستگی) دردماغه ی آب شکن می شود. آب شکن ها معمولاً به صورت متوالی ساخته می شوند و پایداری آنها بستگی زیادی به پایداری اولین آب شکن دارد. در این تحقیق پیشنهاد شده است که برای حفظ پایداری اولین آب شکن در یک سری آب شکن (4 عدد) از یک آب شکن کوتاه تر (محافظ) که به صورت عمود بر جریان در بالادست اولین آب شکن قرار می گیرد استفاده شود. روش تحقیق مبتنی بر انجام آزمایش در فلوم آزمایشگاهی به ازای سه عدد فرود مختلف با دبی ثابت 10 لیتر بر ثانیه و سه طول آب شکن فرعی (محافظ)، سه فاصله آب شکن فرعی از اولین آب شکن در مصالح بستر با قطر متوسط d50=0.19 میلی متر بوده است . محدوده آزمایش شده برای پارامترهای بی بعد l/l (نسبت طول آب شکن محافظ به طول اولین آب شکن)، بین 0 تا 67/0 و برای x/l (نسبت فاصله آب شکن محافظ به طول اولین آب شکن)، بین 5/1 تا 5/2 در دامنه عدد فرود دانه بندی بین 22/3 تا 83/4 بوده است.همچنین اثر زمان آب شستگی بر میزان آب شستگی بررسی شده است. و زمان 2 ساعت برای انجام آزمایش ها با توجه به شرایط هیدرولیکی و هندسی کانال و آ ب شکن و همچنین دانه بندی مصالح بستر، انتخاب شده است. تحلیل داده-های آزمایشگاهی و مشاهدات به روابطی برای نسبت های بی بعد d2/d1 (نسبت عمق آب شستگی در دماغه ی اولین آب شکن بعد از نصب و قبل از نصب آب شکن محافظ) و d3/d1 (نسبت عمق آب شستگی در دماغه ی آب شکن محافظ به عمق آب شستگی در دماغه ی اولین آب شکن قبل از نصب آب شکن محافظ) به ترتیب با ضرایب رگرسیون 84/0= r2 و 97/0=r2 منجر شده است. همچنین روابط رگرسیونی برای تخمین میزان کاهش آب شستگی در دماغه ی آب شکن محافظ و آب شکن اصلی بر اساس نسبت d2/yو d3/y(نسبت عمق آب شستگی به عمق جریان) با تاثیر دانه بندی، و همچنین الگوی آب شستگی و توسعه حفره آب شستگی با استفاده از اندازه گیری پروفیل بستر رودخانه با نرم افزار surfer ترسیم و مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.در انتها نتایج آزمایشگاهی با کارهای قبلی در مصالح با قطر متوسطd50=1 و d50=3 میلی متر تلفیق و روابطی برای نسبت های d/d و d/d به ترتیب با ضرایب رگرسیون 60/0= r2 و 83/0= r2 ارایه شد