بررسی تأثیر لایه سپری بر آب‌شستگی پایه پل تحت اثر جریان غیردائمی (بخش دوم)

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسنده

دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در تحقیق حاضر، به مطالعه آزمایشگاهی اثر جریان غیر دائمی بر آب‌شستگی موضعی در بسترهای سپری پرداخته شده است. آزمایش‌ها در شرایط جریان غیر دائمی و هیدروگراف‌های مختلف (10 حالت مختلف از هیدروگراف‌های مثلثی) ترتیب داده شد. این آزمایش‌ها درکانالی به طول 5/8 متر با مقطع مستطیلی به عرض 405/0 متر انجام گرفت. ناحیه آزمایش به وسیله دو لایه مصالح یکنواخت بستر و سپر پر شد. ترکیب‌های مختلفی از مصالح سپر و بستر بررسی شد. در این تحقیق از سه پایة استوانه‌ای به قطرهای 42، 33 و 22 میلی‌متر استفاده شد. ضخامت لایة سپری 3 برابر قطر متوسط مصالح سپر انتخاب گردید. سرعت جریان یکنواخت به‌گونه‌ای انتخاب شد که شرایط برای آب‌شستگی آب زلال در لایه سپر فراهم شود. برای این منظور، u*/u*ca=0.8 انتخاب شد که u* سرعت برشی جریان و u*ca سرعت برشی بحرانی مصالح لایة سپری بر اساس دیاگرام شیلدز است. بررسی‌ها نشان داد که در هیدروگراف‌های مثلثی و بسترهای پوشیده شده با لایه نازکی از ذرات سپر، عمق فرسایش مستقل از شکل هیدروگراف است و از سویی دیگر افزایش زمان پایه هیدروگراف، تأثیر ناچیزی بر پیش‌روی ناحیه فرسایش در جلو پایه دارد. از مجموع مشاهدات و نتایج می‌توان دریافت که یک هیدروگراف مثلثی، با زمان پایه T با n تکرار اثری تقریباً معادل با یک هیدروگراف یکپارچه، با زمان پایه nT دارد.

کلیدواژه‌ها


بنی هاشم، آ. (1384). "آب‌شستگی پایه پل تحت اثر جریان غیردائمی، پایان­نامه کارشناسی ارشد"، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

کبیری سامانی، ع. (1390). "بررسی تأثیر لایه سپری بر آب‌شستگی پایه پل تحت اثر جریان دائمی (بخش یکم)"، مجله علمی-پژوهشی هیدرولک، دوره 6، شماره 4، ص‌ص. 59-75

ماهرانی، م.، کبیری سامانی، ع. و افضلی‌مهر، ح. (1389). "بررسی آب شستگی در اطراف تکیه­گاه پل‌ها در حضور لایه سپری"، مجله علمی-پژوهشی هیدرولیک، دوره 5، شماره 1، ص‌ص. 1-19.

Chang, W.Y., Lai, J.S. and Yen, C.L. (2009). “Maximum local scour depth at bridge piers under unsteady flow”, J. Hydraul. Eng., Vol. 135, No. 7, pp. 609-614.

Chang, W.Y., Lai, J.S. and Yen, C.L. (2004). “Evolution of scour depth at circular bridge piers”, J. Hydrlaul. Eng., Vol. 130, No. 9, pp. 905-913.

Dey, S., Raikar, R.V. (2008). “Maximum scour depth at piers in armored beds”, J. Civil. Eng., KSCE, Vol. 13, No. 2, pp. 137-142.

 

Dey, S. and Raikar, R.V. (2007), “Clear–water scour at piers in sand beds with an armor layer of gravels”, J. Hydraul. Eng., Vol. 133, No. 6, pp. 703-711.

Dey, S. and Barbhuiya, A.K. (2004). “Clear-water scour at abutments in thinly armored beds.” J. Hydraul. Eng., Vol. 130, No. 7, pp. 622-634.

Kothyari, U.C., Garde, R.J. and Ranga Raju, K.G. (1992). “Temporal variation of scour around circular bridge piers”, J. Hydraul. Eng., Vol. 118, No. 8, pp. 1091-1106.

Melville, B.W. and Chiew, Y.M. (1999). “Time scale for local scour at bridge piers”, J. Hydraul. Eng., Vol. 125, No. 1, pp. 59-65.

Raudkivi, A.J. and Ettema, R. (1984). “Scour at cylindrical piers in armored beds”, J. Hydraul. Eng., Vol. 111, No. 4, pp. 713-731.

van Rijn, L. C. (1984). “Sediment transport. 3: Bed forms and alluvial roughness”, J. Hydraul. Eng., Vol. 110, No. 12, pp. 1733-1754.