مطالعه آزمايشگاهي آب شستگي در پايين دست سرريزهاي گابيوني مورب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

سرريزهاي گابيوني يا توري‌سنگي متخلخل به‌دليل ويژگي‌‌هاي عملكردي و مزايايي از قبيل سازگاري با طبيعت و محيط زيست، سهولت اجرا، نفوذپذيري، دسترسي آسان و اقتصادي بودن به صورت گسترده در طرح‌‌هاي آبي استفاده مي¬شوند. اين سرريزها را در رودخانه يا كانال به فرم هاي مختلف مي¬توان نصب و اجرا كرد. افزايش طول مؤثر سرريز در سرريزهاي مورب موجب افزايش ظرفيت آب¬گذري و بهبود پارامترهاي هيدروليكي نظير طول مؤثر، ضريب دبي و ساير مي¬شود. يكي از موضوعات مهم در ارتباط با انواع سازه‌‌هاي مورد استفاده در كانال‌‌ها و رودخانه‌‌ها تأثير جريان بر بستر در پايين‌‌دست آن‌‌ها و فرآيند آب‌‌شستگي بستر است. آب‌‌شستگي پديده‌‌اي است كه در اثر جريان آب در بستر رودخانه‌‌ها در تماس با سازه‌‌هاي هيدروليكي نظير سرريزها به‌وقوع مي‌‌پيوندد. در اين تحقيق آب‌‌شستگي در پايين‌‌دست سرريزهاي گابيوني مورب بررسي شده است. به‌منظور تخمين مشخصات آب‌‌شستگي در پايين‌‌دست اين سرريز، گستره وسيعي از مشخصه‌‌هاي هندسي و هيدروليكي مطالعه شده است. براي اين منظور هفت مدل سرريز گابيوني در فلوم آزمايشگاهي به طول 11، عرض 4/0 و عمق 7/0 متر در آزمايشگاه هيدروليك دانشكده مهندسي عمران دانشگاه صنعتي اصفهان ساخته و نصب شد. اين پژوهش شامل مصالح بدنه سرريز با قطر متوسط 11، 16 و 21 ميلي‌‌متر، تخلخل 32/0، 35/0 و 39/0، زاويه وجه پايين‌‌دست با راستاي قائم 0، 30 و 45، زاويه سرريز با راستاي جريان 0، 30 و 45، عرض تاج 50، 100 و 150 ميلي‌‌متر، ارتفاع سرريز 100 و 200 ميلي‌‌متر و مصالح بستر پايين¬دست به قطرهاي 9/2 و 7 ميلي¬متر است. از نتايج آزمايشگاهي مي¬توان دريافت كه به‌ازاي قطرهاي مختلف مصالح بدنه سرريز، مصالح بستر پايين¬دست و زواياي سرريز، مكانيزم آب¬شستگي متفاوت بوده و تأثير قابل ملاحظه¬اي بر مقدار و محل وقوع عمق تعادلي گودال آب¬شستگي و ساير ابعاد آن دارد. بررسي آزمايش‌‌ها نشان مي‌‌دهد كه افزايش زاويه‌‌ي سرريز نسبت به راستاي قائم منجر به افزايش حداكثر عمق گودال‌‌ آب‌‌شستگي، حداكثر ارتفاع تل‌‌ماسه و كاهش حداكثر طول گودال مي‌‌شود. افزايش قطر مصالح بستر پايين¬دست و افزايش تخلخل منجر به كاهش حداكثر عمق و طول گودال آب‌شستگي مي‌‌شود. نتايج نشان داد كه كاهش اندازه مصالح داخل سرريز موجب افزايش تراز سطح آب بالادست مي¬شود. جهت تخمين پارامترهاي مورد نظر در تحقيق حاضر شامل حداكثر طول و حداكثر عمق گودال آب‌شستگي با استفاده از نرم‌‌افزار SPSS، روابطي با بيشترين همبستگي و كمترين ميزان خطا پيشنهاد مي‌‌شوند.

225022

آب و سازه هاي هيدروليكي

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان