بررسی آزمایشگاهی محافظت از آبشستگی بستر ناشی از جریان پرتابه جامی شکل

پرتابه های جامی شکل به عنوان سازه مستهلک کننده انرژی در انتهای سرریز سدهای بلند به منظور کاهش هزینه ها در مقایسه با دیگر مستهلک کننده های انرژی به کار می رود. ایده اصلی از نصب جام پرتاب کننده در پایانه سرریزها و مجاری تخلیه کننده این است که جریان بسیار سریع (جت) خروجی را از راستای اولیه منحرف نموده تا پس از پرتاب شدن به هوا, ضمن استهلاک انرژی فرساینده جت, در فاصله مطمئنی دور از سد, نیروگاه, سرریز و یا ضمائم آن در آبراهه رودخانه پایین دست رها گردد. این جریان به صورت یک جت آزاد پر انرژی ریزش نموده که نهایتاً در محلی در پایین دست سد برخورد می نماید. در این محل حرکت مواد بستر به دلیل عدم استهلاک کامل انرژی جت باعث ایجاد حفره آبشستگی می گردد که در صورت توسعه ممکن است پایداری سر ریز, سد و سازه های مرتبط را به مخاطره بیندازد ضمن اینکه تجمع مواد فرسایش یافته می تواند با تغییر رقوم پایاب بر عملکرد سد یا نیروگاهها تاثیر گذارد. لذا طراحی مناسب سازه های کنترل فرسایش به نحوی که بتواند آبشستگی را به حداقل برساند از مسائل بسیار مهم می باشد. در این پایان نامه با استفاده از مبانی طراحی سازه های کنترل فرسایش برای مدل آزمایشگاهی سرریز جامی شکل, در شرایط مختلف جریان(دبی و پایاب متفاوت)؛ روش پوشش سنگریزه ای با چهار نوع ریپ رپ متفاوت برای محافظت از بستر حوضچه آرامش به کار گرفته شده است و تاثیر تک تک این پارامتر ها بر ابعاد حفره آبشستگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد با افزایش دبی, توان جت خروجی سرریز, هم بر روی کناره های جت و همچنین تاج جت, تمایل به افزایش ابعاد آبشستگی خواهد داشت. با افزایش عمق پایاب, میزان تاثیر جت بر روی ذرات بستر کاهش می یابد بنابراین ابعاد آبشستگی بیشتر رو به کاهش می باشند. با افزایش قطر مشخصه مصالح ریپ رپ, میزان تاثیر جت بر روی ذرات بستر کاهش می یابد بنابراین ابعاد آبشستگی رو به کاهش می باشند. و به وضوح از روی نمودار ها و مقایسه ابعاد آبشستگی در دو حالت بستر محافظت شده و بستر محافظت نشده می توان به تاثیر استفاده از ریپ رپ در کاهش ابعاد آبشستگی پی برد.