بررسی تاثیر ساختار جریان در آبشستگی موضعی تکیه گاه پل ها

ایجاد و گسترش آب شستگی در تکیه گاه پل ها از مهمترین عوامل آسیب و خرابی پل ها می باشد. پیش بینی نحوه ایجاد، گسترش و وضعیت نهایی گودال آب شستگی از مهمترین موارد طراحی هیدرولیکی پل ها می باشد. مطالعات زیادی برای تعیین عمق آب شستگی در اطراف تکیه گاه های پل در شرایط ساده آزمایشگاهی انجام شده است. برای محاسبه دقیق عمق آب شستگی نیاز به فهم بیشتری از الگوی جریان و مکانیزم های حاکم بر آب شستگی موضعی اطراف تکیه-گاه ها است. برای این منظور مطالعات زیادی جهت بررسی الگوی جریان اطراف پایه انجام شده است ولی مطالعات بسیار کمی روی جریان اطراف تکیه گا ه ها وجود دارد. جریان جدا شده سه بعدی، اثر متقابل آن با انتقال رسوب مشکلات زیادی را در تحلیل آب شستگی موضعی در اطراف تکیه گاه ها به صورت تئوری ایجاد می کند. اندازه گیری-های دقیق جریان اطراف تکیه گاه های پل به تحلیل تئوری مسئله کمک می کند. در این تحقیق الگوی جریان اطراف تکیه گاه ها با شکل بیضی بررسی شده است. آزمایشات در کانالی به طول 7 متر، عرض 32/0 متر، ارتفاع 35/0 متر و دبی 13 لیتر در ثانیه انجام شد. کانال با مقطع مستطیلی بوده و دیواره و کف آن از جنس پلاکسی گلاس شفاف می باشد. این آزمایشات بر روی چهار نوع تکیه گاه، به شکل استوانه با مقطع نیم بیضی با اندازه های (6-2)، (11-4)، ( 15-4) و (11-6) سانتی متر و دو اندازه خاک با اندازهmm 75/0 و mm 26/0 انجام شده است. اندازه گیری های سرعت های سه بعدی لحظه ای در مقاطع مختلف افقی و عمودی با استفاده از دستگاه سرعت سنج صوتی (adv)انجام شده است. مولفه-های سرعت متوسط، مقادیرآشفتگی، تنش های رینولدز، انرژی جنبشی با استفاده ازسرعت های لحظه ای اندازه گیری شده، محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که مقادیرآشفتگی، تنش های رینولدز، انرژی جنبشی در درون گودال آب شستگی و برای تکیه گاه با قطر cm (6-11) به حداکثر مقدار خود می رسد. همچنین در توزیع سرعت در پشت تکیه گاه تأثیر جریان های ثانویه غیر قابل انکار می باشد و باعث می شود به جز در تکیه گاه با قطر cm(11-6) در این ناحیه جدایی جریان مشهود نباشد. عرض این تکیه گاه نقش مهمی در مشاهده جدایی جریان در پشت تکیه گاه ایفا نموده است.