بررسی آزمایشگاهی آبشستگی رسوبات چسبنده ناشی از جت‌های ریزشی آزاد

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 تربیت مدرس

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

یکی از ‏مهمترین عواملی است که می‌تواند باعث آسیب یا کاهش کارایی سازه‌های هیدرولیکی گردد، آبشستگی می‌باشد. بیشتر پژوهش‌ها در گذشته بر رسوبات غیرچسبنده متمرکز شده‌اند. اما از آنجا که بیشتر رسوبات موجود در طبیعت دارای خاصیت چسبندگی می‌باشند، در پژوهش حاضر این دسته از رسوبات مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. آزمایش‌ها با استفاده از ‏جت‌های افقی، مایل و قائم با قطر نازل ‏10، 15، 20 و 25 میلیمتر، تحت 3 ‏عمق پایاب 5، 10 و 15 سانتیمتری، 3 ارتفاع‌ ریزش 20، 50 و 60 سانتیمتری و اعداد فرود 3، 5، 7 و 9 انجام شد.‏ رسوبات چسبنده، از ترکیب ماسه ریزدانه با رس به میزان 20 درصد وزنی کل مصالح، آماده و استفاده شد. پس از حصول تعادل در آزمایش‌ها، نیمرخ‌های نهایی آبشستگی توسط متر لیزری برداشت گردید. نتایج نشان داد که افزایش نسبت عمق پایاب به ارتفاع ریزش (Yt/H)، اثر دو گانه بر بیشینه عمق آبشستگی نسبی دارد. طوری که بیشینه عمق آبشستگی نسبی با افزایش Yt/H، ابتدا افزایش یافته، برای جت افقی به حدود 3/0 و برای جت عمودی به حدود 35/0 می‌رسد، سپس روند تغییرات آن معکوس می‌شود و با افزایش نسبت Yt/H میزان آبشستگی نسبی کاهش می‌یابد. علاوه‌براین افزایش عدد فرود، باعث افزایش میزان آبشستگی می‌شود. همچنین میزان آبشستگی در دو زاویه جت 0 و 30 درجه نسبت به افق، بسیار نزدیک به هم هستند. در زوایای بزرگتر، به غیر از زاویه 90 درجه، با بیشتر شدن زاویه جت، عمق آبشستگی افزایش می‌یابد. جت با زاویه 45 درجه بیشترین عمق آبشستگی را ایجاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها