هدف تحقیق حاضر بررسی موقعیت بهینه استقرار آبشکن برای حفاظت کرانهی رودخانه با مقطع ذوزنقهای میباشد که میتوان با توجه به نمودارها و جداول ارائه شده، مهمترین نتایج را به صورت زیر برشمرد:
آبشکن مورد استفاده در قبل تکیهگاه (417/0- d/L=)، در پروفیل عرضی مقطع بحرانی A-A، 41/4 درصد و در مقطع طولی کانال 66/2 درصد از سطح رسوب کرانه را نسبت به مدل مبنا (بدون آبشکن) محافظت نموده که مقدار ناچیزی بوده و نتیجه میشود آبشکن مورداستفاده در قبل تکیهگاه تأثیر قابل توجهی در حفاظت از کرانه را ندارد. همچنین حداکثر عمق آبشستگی که در پای تکیهگاه به وجود آمده از دیگر موقعیتهای قرارگیری آبشکن، بیشتر است که از حیث ناپایداری تکیهگاه قابل قبول نمیباشد. لذا با تغییر موقعیت جانمایی آبشکن به سمت پاییندست، آبشکن کارایی بهتری در حفاظت از کرانه را دارد و مشاهده میشود که از موقعیت 1 d/L= تا 834/1 d/L= میزان حفاظت کرانه به مرور بهبود میباید و در موقعیت 834/1 d/L= ایدهآلترین نتایج را حاصل میدهد و از موقعیت 834/1 d/L= به سمت پاییندست، میزان حافظت از کرانه روند نزولی پیدا میکند.
آبشکن مورد استفاده در موقعیت 834/1 d/L=، در پروفیل عرضی مقطع بحرانی A-A، 65/21 درصد و در پروفیل طولی کانال 12/17 درصد از سطح رسوب کرانه را نسبت به مدل مبنا (بدون آبشکن) محافظت نموده است. علاوه بر این طبق جدول(6)، مشاهده میشود که به جز موقعیت 834/1 d/L=، در دیگر موقعیتها درصد رسوب برجایمانده در کل پروفیل عرضی مقطع بحرانی نسبت به مدل مبنا منفی بوده و این بدین معناست که درصد رسوب فرسایش یافته نسبت به مدل مبنا بیشتر میباشد؛ اما درصد رسوب برجایمانده در کل پروفیل عرضی مقطع با آبشکن به موقعیت 834/1 d/L=، 857/1 درصد بوده که نسبت به دیگر مدلها، مقدار قابل قبولی میباشد. همچنین مقدار حداکثر عمق آبشستگی آبشکن با موقعیت 834/1 d/L= حداقل و آبشکن با موقعیت 417/0- d/L=، حداکثر بوده و علت این موضوع را میتوان تأثیر آبشکن با موقعیت 834/1 d/L= در کم کردن شدت گردابههای نعل اسبی دانست.
درنهایت با توجه به نتایج بدست آمده، موقعیت بیبعد 834/1 d/L= از حیث حفاظت کرانهی رودخانه و همچنین کنترل و کاهش حداکثر عمق آبشستگی نسبت به سایر موقعیتها بهینه بوده و استفاده از این موقعیت مناسبتر به نظر میرسد.
منابع
ثبات، م.، صالحی نیشابوری، ع.، و صفرزاده، م. 1399. مطالعه عددی جریان آشفته و فرآیندهای مؤثر بر آبشستگی حول آبشکن مستقیم با بستر صلب. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14(1): 76-90.
عباسی، س.، پورشهباز، ح.، و تقوائی، پ. 1398. بررسی تغییرات مورفولوژی بستر در کانالهای دارای سری آبشکنهای موازی با طولهای نامساوی و جهتگیریهای مختلف. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 9(3): 38-48.
خلج، م.، گوهری، س.، و اخروی، س. ۱۳۹۸. بررسی عددی و آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکنهای چوگانی و مستقیم. مجله علوم آب و خاک. ۲۳ (۳): ۲۶۱-۲۷۳.
اقبال زاده، ا.، رستم نژاد، م.، واقفی، م.، و الیاسی، س. 1397. بررسی عددی تأثیر طول آبشکن مستغرق بر الگوی جریان در کانال باز مستقیم. دانش آب و خاک. 28(2): 57-69 .
اسدی، م.، و زمردیان، م. 1395. شبیهسازی عددی الگوی جریان متلاطم و آبشستگی موضعی بستر در اطراف آبشکن قائم و زاویهدار با مدل عددیFLOW-3D . علوم و مهندسی آبیاری. 39(2): 167-179.
واقفی، م.، اقبال زاده، ا.، و رستم نژاد، م. 1395. بررسی عددی اثر دبی بر الگوی جریان حول آبشکن ساده مستغرق در کانال رو باز. فصلنامه علمی - پژوهشی مهندسی منابع آب. 9(28): 67-80 .
Hang, H., Nakagawa, H., Kawaike, K., and Yasuyuki, B.A.B.A. 2009. Experiment and simulation of turbulent flow in local scour around a spur dyke. International Journal of Sediment Research. 24(1): 33-45.
Teraguchi, H., Nakagawa, H., Kawaike, K., Baba, Y., and Zhang, H. 2010. Morphological Changes induced by River Training Structures: Bandal-like structures and Groins. Annuals of Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University. 505-518.
Karami, H., Ardeshir, A., Behzadian, K. and Ghodsian, M. 2011. Protective spur dike for scour mitigation of existing spur dikes. Journal of Hydraulic Research. 49.6: 809-813.
Karami, H., Basser, H., Ardeshir, A., and Hosseini, S. H. 2014. Verification of numerical study of scour around spur dikes using experimental data. Water and Environment Journal. 28(1): 124-134.
Koken, M., and Gogus, M. 2015. Effect of spur dike length on the horseshoe vortex system and the bed shear stress distribution. Journal of Hydraulic Research. 53(2): 196-206.
Lee, K.S., and Jang, C.L. 2016. Numerical investigation of space effects of serial spur dikes on flow and bed changes by using Nays2D. Journal of Korea Water Resources Association. 49(3): 241-252.
Pourshahbaz, H., and Abbasi, S. 2017. Numerical scour modeling around parallel spur dikes in FLOW-3D. Drinking Water Engineering and Science Discussions. 1-16.
Kumar, T., Tyagi, D., Aggarwal, L., and Kumar, M. 2018. Comparison of scour around different shapes of groynes in open channel. International Journal of Recent Trends in Engineering and Research. 4.3: 382-392.
Gunawan, P.H., and Pudjaprasetya, S.R. 2018. Simulation of shoreline development in a groyne system, with a case study Sanur Bali beach. In Journal of Physics: Conference Series. 971. 1: 1-12.
Kumar, A., and Ojha, C.S.P. 2019. Near-bed turbulence around an unsubmerged L-head groyne. ISH Journal of Hydraulic Engineering. 1-8.
Dutta, D., and Kalita H.M. 2019. Performances of Straight Head and T-head Groynes as River Training Structures. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 491.1. IOP Publishin.
Pandey, M., Valyrakis, M., Qi, M., Sharma, A., and Lodhi, A.S. 2020. Experimental assessment and prediction of temporal scour depth around a spur dike. International Journal of Sediment Research.