مطالعه آزمایشگاهی تأثیر طول، فاصله و شکل آبشکن‌های T شکل و L شکل نفوذپذیر بر عمق آبشستگی اطراف آنها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمی / مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

چکیده

حفاظت از سواحل رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از آبشکن‌ها از جمله روش‌های متداول در مهندسی رودخانه است. آبشکن‌ها، با هدایت جریان به سمت محور رودخانه، از ایجاد جریان قوی در طول ساحل جلوگیری کرده و مانع از فرسایش ساحل رودخانه می‌شوند. استقرار آبشکن در مسیر جریان، باعث ایجاد آبشستگی موضعی در محل آبشکن و تغییرات توپوگرافی بستر می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از فلوم آزمایشگاهی به‌طول 18 متر، عرض 5/1 و عمق 8/0 متر در بستری متحرک، تأثیر مشخصات هندسی آبشکن‌ها بر آبشستگی موضعی دماغه مورد بررسی قرار گرفت. آبشکن‌ها از جنس توری‌سنگ(گابیون)، از نوع غیر مستغرق و عمود بر دیواره‌ فلوم ساخته شدند. آبشکن‌های مورد استفاده در دو نوع سرسپری و سرکج با 20 درصد و 30 درصد تنگ‌شدگی کانال(دو طول آبشکن) بوده و آزمایش‌ها در چهار نسبت فاصله به طول در بستری با مصالح ، شیب ثابت و استفاده از سه مقدار دبی انجام شدند. به‌منظور بررسی سرعت در بین آبشکن‌ها، آزمایش‌ها در بستری ثابت، تکرار و سرعت جریان در بین آبشکن‌ها اندازه‌گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، در آبشکن‌های سرکج نسبت فاصله به‌طول 3 و در آبشکن‌های سرسپری نسبت فاصله به‌طول4 می‌توانند به‌عنوان نسبت‌های مناسب پیشنهاد شوند. همچنین سری آبشکن‌های سرسپری نسبت به سری آبشکن‌های سرکج حداکثر عمق آبشستگی کمتری دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on the Effect of Length, Space and Shape of Gabion Groynes on Local Scouring Depth

نویسنده [English]

  • َAliakbar Abbasi

Scientific member of Khorashan Agricultural and Natural Resources Research

چکیده [English]

Protecting the river bank by using groynes is very common in river engineering projects. Spur dikes makes flow path to be modified. Because of the concentration of flow in middle part of the river it caused the river side not to be washed out. Settling spur dikes in the flow's direction lead to a local scour in the spur dike side and the change in the bed topography. In this investigation a laboratory movable bed flume with 18 m length, 1.5 m width and 0.8 m depth was used. To study local scour near the head of unsubmerged gabion groynes, the groynes were constructed perpendicular to the flume's wall. Two shapes of groynes(L shape and T shape), two constriction ratios(20% and 30%) and four ratios of space to length (S/L), were used with one constant bed material and one constant bed slope with three different discharges. Since the reduction of flow velocity between two consequent groynes, causes sedimentation and bank protection, all of the experiment were repeated with constant bed. In this experiment the flow velocity and the pattern of streamlines between consequent groynes were investigated with more details. Based on the experiments result for L shape groyne S/L=3 and for T shape groyne S/L=4 is recommended as the most suitable S/L ratios. Regarding the type and shape of groyne, T shape groyne indicated the least scouring depth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gabion Groyne
  • T shape
  • L shape
  • scouring
  • River Bank Protection