بررسی مشخصات هندسی شکاف در آبشکن برپایداری سنگ چین درقوس رودخانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ۱-گروه علمی مهندسی اب،پردیس علوم وتحقیقات خوزستان،دانشگاه ازاد اسلامی،اهواز،ایران 2- گروه علوم ومهندسی آب ، واحد اهواز ، دانشگاه

2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، دانشکده کشاورزی، اهواز

3 دانشگاه آزاد واحد شوشتر

4 گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

وقوع پدیده فرسایش در اطراف آبشکن، یکی از اصلی ترین عوامل تخریب این سازه ها بوده و هر ساله باعث اعمال خسارات فراوان مالی در جهان می شود. یکی از روش های کنترل آبشستگی در اطراف آبشکن استفاده از سنگ چین در اطراف آن می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر هندسه شکاف در بدنه آبشکن بر پایداری ذرات سنگ چین بکاررفته در اطراف آن ، با قراردادن یک مدل آبشکن در یک فلوم آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی و قوس 180 درجه، آزمایش هایی انجام شد. آزمایش ها با استفاده ازیک نوع سنگ چین با چگالی ثابت و با چهار قطرمتفاوت در دبی ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در هر آزمایش عمق جریان در شرایط آستانه شکست اندازه گیری و سپس با استفاده ازداده های به دست آمده عدد پایداری محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در شرایط آستانه شکست، با افزایش فاصله نسبی شکاف از دماغه آبشکن عدد پایداری کاهش و با افزایش عرض نسبی شکاف، عدد پایداری افزایش می یابد. همچنین نتایج این تحقیق نتایج آزمایشگاهی سایر محققین را تایید نموده و تطابق خوبی با یافته های آنها داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of slot effect on the riprap stability around spur dike in river bend

نویسندگان [English]

  • Ardeshir Monjezi 1
  • Alireza Masjedi 2
  • mohammad hossein purmohammadi 3
  • Mohammad Heidarnejad 4
1 1-Department of Water Science and Engineering, Khouzestan Science and Research Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran 2-Department of Water Science and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Islamic Azad University, Ahvaz Branch, Ahvaz, Iran
3 islamic azad university,shoshtar branch
4 Department of Water Science Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahwaz, Iran.
چکیده [English]

occurring scour phenomenon around spur dike is one of the most fundamental scour factors that every year is coused exercising much financial recompense in worldUsing riprap around groin is one of the procedures to control scouring around it. In this study, some experiments were conducted in a laboratory plexiglass made the rectangular flume with a bend of 180 degree in order to evaluate effects of slot geometry in the groin on the riprap stability. A series of experiments was conducted by inserting a plexiglass made groin there with riprap around it. The experiments achieved by application of one type of riprap with constant density and four different diameter in constant discharge and clear water state .in each test measured flow depth in condition failure incipient and then calculation the stability number by use obtained data. The results this investigation showed that in failure incipient case decreased stability number with increase the slot relative distance from head of groins but increases with excess the slot relative width.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spur Dike
  • Riprap
  • Stability number
  • Scour
-پیرمحمدی، ر.1383، تأثیر شکاف بر پایداری سنگ‌چین در کنترل و کاهش آب‌شستگی موضعی پایه‌های پل. پایان­نامه کارشناسی ارشد ،رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
2-جعفری، ب.،1392، بررسی آزمایشگاهی اثر شکاف در بدنه آبشکن بر کنترل آبشستگی اطراف آن
در قوس 180 در جه،، پایان نامه دکتری،رشته سازه های آبی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان، 166 ص.
3- سبهانی، م. و مسجدی ،ع. ،1394، بررسی شکل هندسی تکیه گا پل در پایداری سنگچین در قوس رودخانه، نشریه علوم آب وخاک (علوم وفنون کشاورزی ومنابع طبیعی )، 74(19): 61-53
4- صفرزاده گندشمین،م.، ۱۳۸۳، شبیه سازی الگوی جریان در آبگیری جانبی از قوس ۱۸۰ درجه. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
5-ﻇﻬﯿﺮی، ج 1.، 1391 . ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﯿﺪروﻟﯿﮏ ﺟﺮﯾﺎن و ﭘﺎﯾﺪاری رﯾﭗرپ اﻃﺮاف آﺑﺸﮑﻦﻫﺎ در ﻗﻮس 90. پایان نامه دکتری مهندسی آب، داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻋﻠﻮم آب، داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﭼﻤﺮان اﻫﻮاز
6- قربانی، ب. و حیدرپور، م. ، 1384، کنترل و کاهش آبشستگی موضعی با استفاده هم زمان از شکاف و سنگ چین، گزارش طرح تحقیقاتی، دانشگاه شهرکرد و صنعتی اصفهان، 112ص.
7-مسجدی، ع. و مرادی، ا.، 1388، بررسی آزمایشگاهی اثر موقعیت تک آبشکن بر عمق آبشستگی اطراف آن در خم 180 درجه، علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی،(13)50:43-5
8. نوحانی، ا.، شفاعی بجستانی، م.، مسجدی، ع.، کشکولی، ح. و سامانی.، ح. ۱۳۹۱ ،کنترل آبشستگی پایه پل در فلوم ۱۸۰ درجه با روش های سنگ چین و طوقه، پایان نامه دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان، ۱۸۹ ص.
9-Chiew, Y.M. and Melville, B.W., 1987. Local scour around bridge piers. Journal of Hydraulic Research, 25(1): pp.15-26.
10- Donat, M., 1995. Bioengineering techniques for streambank restoration. A Review of Central European Practices. Vancouver, BC, Canada: Watershed Restoration Program. Ministry of Environment, Lands and Parks, and Ministry of Forests.
11-Gill, M.A., 1972. Erosion of sand beds around spur dikes. Journal of the Hydraulics Division, 98(hy9).
12-Martin-Vide, J.P., Roca, M. and Alvarado-Ancieta, C.A., 2010. Bend scour protection using riprap. In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Water Management, 163(10):pp. 489-497.
13-Melville, B.W., Van Ballegooy, S., Coleman, S.E. and Barkdoll, B., 2007. Riprap size selection at wing-wall abutments. Journal of Hydraulic Engineering, 133(11): pp.1265-1269.
14-Oliveto, G. and Hager, W.H., 2002. Temporal evolution of clear-water pier and abutment scour. Journal of Hydraulic Engineering, 128(9):pp.811-820.
15-Raudkivi, A.J. and Ettema, R., 1983. Clear-water scour at cylindrical piers. Journal of Hydraulic Engineering, 109(3):pp.338-350.
16-Sethi, L.N., Kumar, D.N., Panda, S.N. and Mal, B.C., 2002. Optimal crop planning and conjunctive use of water resources in a coastal river basin. Water resources management, 16(2), pp.145-169.
17-Selta,B and Bhatla,U.K,2013.Scour protection by a slot through amodel bridge pier,Journal Of Indian Water Resources Society  ,vol33.No1,pp.9-15