بررسی آزمایشگاهی اثر زاویه و نفوذپذیری تک آبشکن بر روی ابعاد چاله آبشستگی

تقابل سازه آبشکن و جریان آب باعث ایجاد گردابه های قوی در دو راستای افقی و عمودی در اطراف آبشکن شده، که عامل اصلی پدیده آبشستگی اطراف سازه و در نتیجه شکست آن می باشد. در این مطالعه آزمایشگاهی، به بررسی اثر نفوذپذیری و زاویه تک آبشکن غیرمستغرق بر روی ابعاد چاله آبشستگی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نفوذپذیری به میزان 50 درصد، آبشستگی به میزان زیادی کاهش می یابد. برای عدد فرود 0.24 و آبشکن قائم(90 درجه) با 50 درصد نفوذپذیری، عمق، طول و عرض آبشستگی نسبی در مقایسه با حالت نفوذناپذیر به ترتیب 67، 75.3، و 45.5 درصد کاهش یافت. همچنین، برای آبشکن دافع(120درجه)، عمق، طول و عرض آبشستگی نسبی به ترتیب 64.1، 72.1، و 35.4 درصد کاهش یافت. به طور مشابه برای آبشکن جاذب(60درجه) نیز در عمق، طول و عرض نسبی چاله آبشستگی کاهش مشاهده شد که مقادیر مربوط به آن ها به ترتیب 60.2، 68.74، و 38.8 درصد اندازه گیری شد. همچنین در حالت 50 درصد نفوذپذیری، بیشترین آبشستگی مربوط به آبشکن جاذب می باشد که متوسط عمق، طول و عرض آبشستگی نسبی برای این حالت به ترتیب برابر با 0.19، 0.7 و 1.2 گردید. بررسی موقعیت حداکثر عمق آبشستگی و عملکرد الگوی جریان نشان داد که برای آبشکن جاذب، در هر دو نوع بسته و باز، حداکثر عمق آبشستگی عموما در دماغه آبشکن تشکیل می شود؛ در حالیکه عمق مزبور برای آبشکن های قائم و دافع می تواند در تمام طول سازه رخ دهد. در نهایت روابطی تجربی جهت تخمین ابعاد چاله آبشستگی با استفاده از عدد فرود، زاویه قرارگیری و درصد نفوذپذیری ارائه شد.