بررسی آزمایشگاهی تاثیر نفوذپذ یری آبشکن روی ابعاد چاله فرسایشی

یکی از روش‌های متداول در ساماندهی و کنترل فرسایش کناری رودخانه‌ها استفاده از آبشکن‌ها می‌باشد. آبشکن‌ها سازه‌های متقاطع یا عرضی هستند که از دیواره رودخانه به سمت محور مرکزی آن کشیده می‌شوند. این سازه هر چند با هدف رسوب‌گذاری و جلوگیری از فرسایش کناره‌ها و حواشی رودخانه ایجاد می‌شوند اما به دلیل  کاهش عرض مقطع جریان و در نتیجه افزایش سرعت و تنش برشی در دماغه آبشکن، باعث ایجاد حفره فرسایشی در اطراف آن می‌گردند. به منظور بررسی اثر نفوذپذیری آبشکن بر ابعاد چاله فرسایشی، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی به طول 3/7 متر، عرض 56/0 متر و ارتفاع 6/0 متر از جنس پلکسی گلاس انجام شد. در این تحقیق با استفاده از دو نوع آبشکن نفوذناپذیر و نفوذپذیر با سه درصد نفوذپذیری 30%٬ 40%  و 50%  برای چهار عدد فرود جریان و با عمق ثابت 15/0 متر، ابعاد چاله فرسایشی در شرایط آب زلال مورد آزمایش قرار گرفت. برای رسوبات بستر نیز از ماسه طبیعی با دانه‌بندی یکنواختmm 7/0  استفاده شد. با استفاده از آنالیز ابعادی عوامل بی‌‌بعد استخراج و با انجام مطالعات آزمایشگاهی و برازش رگرسیونی بر داده‌های بدست آمده، رابطه‌هایی برای تخمین ابعاد چاله آبشستگی ارائه شد. نتایج این تحقیق نشان داد با افزایش عدد فرود جریان، ابعاد چاله فرسایشی به میزان بیش از 5/1 برابر(در حالت نفوذناپذیر) افزایش و با کاهش نفوذپذیری از 50 درصد تا صفر درصد، حداکثر عمق چاله فرسایشی  به میزان بیش از 4 برابر افزایش پیدا کرد. همچنین با افزایش نفوذپذیری، ابعاد چاله آبشستگی اطراف دو ردیف اول و دوم آبشکن‌ها کاهش یافت.