بررسی تاثیر زاویه قرارگیری دو پایه پل نسبت به جهت جریان بر روی عمق تعادل آبشستگی در جلو پایه‌ها

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنر کرمان

3 گروه مهندس و علوم آب/دانشکده کشاورزی/ دانشگاه شهید باهنر کرمان/ ایران.

4 گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد

5 دانشگاه لوزان سوئیس

چکیده

در این مطالعه تأثیر زاویه قرارگیری دو پایه پل نسبت به جهت جریان بر روی عمق تعادل آبشستگی در جلو پایه ها تحت شرایط آبشستگی آب زلال بررسی می شود. بدین منظور پایه ها با 4 زاویه مختلف نسبت به جهت جریان قرار داده می شوند. افزون بر این جهت حصول عمق تعادل آبشستگی در جلو پایه ها، آزمایشها تا رسیدن به زمان تعادل آبشستگی انجام میگردند. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه قرارگیری پایه ها، عمق و زمان تعادل آبشستگی در پایه ها را افزایش می دهد. کمینه و بیشینه عمق تعادل آبشستگی برای هر دو پایه به ترتیب در زوایای 0 و 60 درجه مشاهده می شود. با توجه به تجزیه و تحلیل نتایج، بیشینه عمق تعادل آبشستگی در جلو پایه ها، برای زوایای کوچکتر و مساوی 28 درجه در پایه بالادست حادث می گردد، درحالی که برای زوایای بزرگتر از 28 درجه به پایه پایین دست منتقل می گردد. در ادامه با بکارگیری روش رگرسیون خطی نیمه لگاریتمی و داده های مشاهداتی روابطی برای تخمین عمق آبشستگی درجلو پایه ها ارائه می شوند.

کلیدواژه‌ها


رسول‌زاده، س. و بزرگ حداد، ا. (1387). "مقایسه شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی چند متغیره در پیشبینی میزان آبدهی مخزن سد کرج". سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، تبریز.

Arneson, P.F.,  Zevenbergen, L.A., and  Lagasse, L. W. (2012). "Evaluating Scour at Bridges". Hydraulic Engineering Circular No. 18 (HEC-18). Rep. No. FHWA NHI 01-001. Federal Highway Administration. Washington. DC.

Ataie-Ashtiani, B. and Beheshti, A.A. (2006). "Experimental investigation of clear-water local scour at pile groups". J. Hydraulic Eng.132(10), pp. 1100–1104.

Cardoso, A.H. and Bettess, R. (1999). "Effects of time and channel geometry on scour at bridge abutments". J. Hydraulic Eng. 125(4), pp. 388-399.

Dey, S., Bose, S.K. and Sastry, G.L.N. (1995). "Clear Water Scour at Circular Piers: a model". J. Hydraulic Eng. 121(12), pp. 869–876.

Dey. S. (2014).  Fluvial Hydrodynamics: Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena, Springer, Berlin.

Ettema, R. (1980). "Scour at bridge piers". Rep. No. 216, University of Auckland, Auckland, New Zealand.

Franzetti, S., Malavasi, S., and  Piccinin, C. (1994). sull’erosione alla base pile di ponte in acquechiare. Proc., XXIV Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, vol. 2, T4 13-24 (in italian).

Grimaldi, C. (2005). "Non-conventional countermeasures against local scouring at bridge piers", PhD Thesis, University of Calabria, Cosenza, Italy.

Guo, J., Suaznabar, O., Shan, H., and Shen, J. (2012). "Pier scour in clear-water conditions with non-uniform bed materials" (No. FHWA-HRT-12-022).

Hannah, C.R. (1978). "Scour at pile groups". Report No. 78-3, M.S. Thesis, Canterbury University, Canterbury,  New Zealand.

Khaple, S. K., Hanmaiahgari, P. R., and Dey, S. (2014). "Studies on the effect of an upstream pier as a scour protection measure of a downstream bridge pier", Riverflow, Lausanne, Switzerland.

Khaple, S., Hanmaiahgari, P.R., Gaudio, R., and Dey, S. (2017). "Interference of an upstream pier on local scour at downstream piers". Acta Geophys. 65(1), pp. 29–46.

Lanca, R.,  Fael, C., Maia, R., Pego, J.P., and Cardoso, A.H. (2013). "Clear-Water Scour at Pile Groups". J. Hydraulic Eng. 139, pp.1089–1098.

Laursen, E.M. and Toch, A. (1956). "Scour Around Bridge Piers And Abutments". Bulletin No.4. Iowa Highways Research Board. Ames. IA.

Melville, B.W. and  Sutherland, A.J. (1988). "Design Method for Local Scour at Bridge Piers". J. Hydraulic Eng. 114(10), pp.1210–1226.

Melville, B.W. and Chiew, Y.M. (1999). "Time scale for local scour at bridge piers". J. Hydraulic Eng. 125(1), pp.59-65.

Sheppard, D.M. and Renna, R. (2005). "Bridge scour manual". Florida Department of Transportation, 605.

Sheppard, D. M. and Renna, R. (2010). "Florida Bridge Scour Manual". Florida Department of

Transportation, Tallahassee, FL.

Sheppard, D.M., Melville, B., and Demir, H. (2013). "Evaluation of Existing Equations for Local Scour at Bridge Piers". J. Hydraulic Eng. 140(1), pp.14–23.

Tafarojnoruz, A., Gaudio, R., and Calomino, F. (2012). "Evaluation of Flow-Altering Countermeasures against Bridge Pier Scour". J. Hydraulic Eng. 138(3), pp. 297–305.

Zhao, G. and Sheppard, D. M. (1999). "The effect of flow skew angle on sediment scour near pile groups". Stream Stability and Scour at Highway Bridges. Compilation of Conference Papers. ASCE. Reston. VA, 377–391.