بررسی آزمایشگاهی و کنترل آبشستگی ناشی از جت افقی با مصالح چسبنده

پایان نامه
چکیده

آبشستگی پدیده ای است که در بعضی مواقع به تخریب سازه های هیدرولیکی منجر شده و پیامدهای جبران ناپذیری را به همراه دارد. برای حفاظت این سازه ها و بستر در مقابل آبشستگی موضعی، از تمهیداتی نظیر ایجاد کف بند در پاییندست آن استفاده می شود. تاکنون تحقیقات بسیاری برای بررسی فرآیند آبشستگی موضعی انجام شده که در آنها اغلب محققین به منظور سهولت، آزمایشهای خود را بر بستر متشکل از رسوبات غیر چسبنده متمرکز کرده اند. حال آنکه بستر رودخانه ها در شرایط طبیعی، حاوی ترکیبی از رسوبات چسبنده و غیرچسبنده بوده و دارای طیف وسیعی از ذرات با اندازه های مختلف هستند. همچنین میزان رس در رودخانه های شاخه ای و مصب ها قابل ملاحظه می باشد. تحقیقات معدود قبلی نشان داده است در شرایطی که بستر متشکل از ذرات ریزدانه چسبنده باشد، کاربرد معیارهای مبتنی بر ذرات دانه ای ابعاد حفره آبشستگی موضعی را بیش از واقعیت برآورد نموده و هزینه های بیش از اندازه به طرح تحمیل می کند. در این تحقیق، آبشستگی موضعی ناشی از جت افقی مستغرق خروجی از دریچه کشویی قائم در شرایط وجود مصالح چسبنده (رس بنتونیت) در بستر فرسایش پذیر به صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. در ابتدا پارامترهای اصلی موثر بر این پدیده شناسایی گردیده و مجموعاً 156 آزمایش در شرایط هیدرولیکی یکسان و در قالب 3 دسته در یک فلوم مستطیلی در آزمایشگاه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، انجام گردید. دسته اول شامل (12 آزمایش) در بستر متشکل از مصالح غیرچسبنده (ماسه استاندارد) به عنوان آزمایشهای شاهد انجام شد تا بعنوان مبنایی برای مقایسه اثر اضافه نمودن مصالح چسبنده به مصالح غیرچسبنده پایه، استفاده گردد. دسته دوم شامل (36 آزمایش) با اضافه نمودن 3 میزان درصد رس به مصالح غیرچسبنده بوده تا تأثیر چسبندگی مشخص شود. دسته سوم (شامل 108 آزمایش) می باشد تا تأثیر طولهای مختلف کف بند در شرایط هیدرولیکی مختلف و میزان رسهای متفاوت بررسی گردد. نتایج نشان داد با افزایش میزان رس، حداکثر عمق آبشستگی کاهش چشمگیری می یابد. بنحوی که در شرایط وجود 20 درصد رس بنتونیت در بستر بطور متوسط 76 درصد کاهش در حداکثر عمق آبشستگی نسبت به مصالح غیر چسبنده رخ می دهد. اگر کف بند اضافه گردد، حداکثر عمق آبشستگی تا 53 درصد کاهش خواهد یافت که این میزان کاهش نسبت به استفاده از مصالح چسبنده، کمتر می باشد. در این شرایط چند رابطه کلی برای برآورد حداکثر عمق آبشستگی چه در شرایط وجود رس و چه در غیاب آن، (با کف بند و بدون آن) ارائه گردید. علاوه براین، حساسیت پارامترهای موجود در رابطه برآورد حداکثر عمق آبشستگی سنجیده و با رابطه محققین پیشین مقایسه شد. همچنین در انتها دو نوع پروفیل آبشستگی تعریف و صحت روابط برازش شده به آنها با پژوهشهای پیشین مقایسه گردید.

منابع مشابه

بررسی آزمایشگاهی تغییرات زمانی پروفیل آبشستگی پائین‌دست جت افقی مستغرق

هر ساله هزینه­های سنگینی برای کنترل و جلوگیری از تخریب­ ناشی از آبشستگی در پایین دست سازه­های آبی صرف می­شود. از این­رو  پدیده آبشستگی در سازه­ها بسیار حائز اهمیت است و پیش­بینی آن قبل از ساخت سازه امری ضروری برای هر طرحی می­باشد. گسترش این پدیده می­تواند پایداری سازه را به خطر اندازد ضمن اینکه تجمع مواد فرسایش­یافته با تغییر رقوم پایاب بر عملکرد خروجی سازه­ تأثیر می­گذارد. در این مقاله نت...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و کنترل آبشستگی در رودخانه ها ناشی از جت افقی مستغرق

آبشستگی، پدیده ای است که بر اثر اندرکنش آب و خاک در رودخانه ها، مسیل ها و پایین دست سازه های هیدرولیکی رخ می دهد. این پدیده ممکن است پایداری سازه هایی را که در مجاورت جریان آب قرار دارند را تهدید کرده و حتی موجب تخریب آن ها شود. در مهندسی رودخانه، برای حفاظت سازه ها در مقابل آبشستگی، از تمهیداتی قبیل کف بند، سنگچین و یا ترکیبی از آن ها (محافظ مرکب) در پایین دست سازه ها استفاده می شود. اگرچه آبش...

15 صفحه اول

آبشستگی رسوبهای چسبنده در پایین دست کف بند بر اثر جت افقی مستغرق

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی آبشستگی ناشی از جت مستغرق در پایین دست کف بند افقی

آبشستگی در سازه های هیدرولیکی از جمله مسائلی است که توجه محققین را به خود جلب کرده است. آبشستگی موضعی در نزدیکی دریچه باعث نشست پی و در نهایت تخریب سازه می گردد. جت آب خروجی از زیر دریچه در اثر برخورد مستقیم با بستر رسوبی سبب فرسایش آن می گردد .روش های مختلفی برای کاهش آبشستگی پیشنهاد شده است. از جمله این روش ها می توان به قرار دادن کف بند بعد از دریچه اشاره کرد. از آنجا که در اثر برخورد جت مست...

15 صفحه اول

مطالعه آزمایشگاهی میزان آبشستگی ناشی از برخورد جت های مستغرق و ریزشی

میزان آبشستگی بستر قابل فرسایش و توسعه آن دراثر برخورد جت ها توجه بسیاری ازمهندسینهیدرولیک را به خود جلب کرده است. در این پژوهش، تغییرات بستر پایین دست یک جت در دو حالتمستغرق و ریزشی و با اعمال تغییرات دبی مورد بررسی قرارمی گیرد. خروجی کالورت درحالت مستغرقدقیقا مماس برسطح مصالح بستر و در حالت غیرمستغرق 46 سانتیمتر از سطح مصالح بستر متحرکفاصله دارد. جت ها در هر دو حالت زاویه ی 10 درجه با افق می ...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی اثر آستانه در کنترل آبشستگی اطراف پایه‌های پل در رسوبات چسبنده

وقوع آبشستگی موضعی در اطراف پایه‌ها یکی از دلایل عمده‌ی عدم پایداری پل‌ها می‌باشد. بنابراین ارائه روش‌های مناسب به منظور پیش‌بینی و کنترل عمق آبشستگی از مسائلی است که بسیار مورد توجه بوده است. روش‌های مختلفی برای کنترل آبشستگی اطراف پایه‌های پل پیشنهاد شده است. در مطالعه حاضر اثر استفاده از آستانه در کاهش آبشستگی اطراف پایه پل استوانه‌ای در شرایط آب صاف، در رسوبات چسبنده مورد بررسی قرار گرفته ا...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023