اثر احداث دیوار موازی بر کاهش آبشستگی پیرامون تکیه‌گاه پل در مقطع مرکب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد اداره مهندسی و ساختمان شرکت نفت و گاز آغاجری

2 عضو هیأت علمی گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند

3 استاد، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

آبشستگی تکیه‌گاه پل می‌تواند عامل اصلی شکست پل و در نتیجه افزایش هزینه تعمیرات و کاهش دسترسی به راه‌ها شود. بنابراین، اهمیت مطالعه در مورد پیش‌بینی آبشستگی در تکیه‌گاه پل‌ها و راه‌های کاهش آن به خوبی روشن است. اکثر تکیه‌گاه پل‌ها در دشت سیلابی یک آبراهه مرکب قرار گرفته‌اند. هدف این تحقیق بررسی تأثیر احداث دیوار موازی بر آبشستگی تکیه‌گاه پل با دیواره عمودی در مقطع مرکب می‌باشد. آزمایش‌ها در طول‌های مختلف دیوار موازی و شرایط آبشستگی آب زلال انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از دیوار موازی، آبشستگی در ناحیه دماغه بالادست تکیه‌گاه (به عنوان نقطه بحرانی آبشستگی) کاهش یافته و حتی در بعضی موارد رسوبگذاری مشاهده شد. دیوار موازی می‌تواند با تغییر الگوی جریان پیرامون تکیه‌گاه پل، حداکثر عمق آبشستگی را از دماغه بالادست تکیه‌گاه دور کرده و با عمق کمتری به پای دیوار موازی منتقل کند. در یک عمق آب ثابت و با افزایش طول دیوار موازی، درصد کاهش عمق آبشستگی در دماغه بالادست تکیه‌گاه افزایش یافته، بطوری که دارای یک نرخ کاهشی می‌باشد. همچنین، در یک عمق آب ثابت و طول‌های مختلف دیوار موازی، نتایج تقریباً یکسانی در عمق آبشستگی پای دیوار مشاهده شد. با افزایش عمق آب، آبشستگی پای دیوار نیز افزایش یافت. با استفاده از دیوار موازی به طولی برابر نصف طول تکیه-گاه پل، بسته به عمق جریان، 51 تا 64 درصد کاهش عمق آبشستگی در ناحیه دماغه بالادست تکیه‌گاه مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of parallel wall on reduction of bridge abutment scour in compound channels

نویسنده [English]

  • Yousef Ramezani 2

2 Assistant Professor Department of Water Engineering University of Birjand

چکیده [English]

Scour can be the main factor of bridges failure, collapsing, and as a result excessive repair costs and decreasing the access to the paths. Bridge failures due to scour at bridge abutments reveal importance of scour prediction and countermeasure. Most of the bridges abutments are located in floodplains. This study aims to investigate the effect of parallel wall construction on vertical wall abutment scour in compound channels. Experiments were carried out in different parallel wall lengths under clear water condition. The results show that with increasing the parallel wall length, the scour depth at the upstream corner of the abutment (critical point of scour) is decreased and in some cases at the upstream corner of the abutment the deposition was observed. Parallel wall can keep the maximum scour depth away from the upstream corner of the abutment and transfer it with a lower depth to the parallel wall nose. For constant flow depth and with increasing the parallel wall length, percentage reduction in scour depth at the upstream corner of the abutment increased, with a decreasing rate. Also, for constant flow depth and with different lengths of the parallel walls, same approximate scour depth results were seen at parallel wall noses. With increasing the flow depth, scour depth at the parallel wall nose increased. Using a parallel wall with length of half of the abutment length, depend on flow depth, 51 to 64 percentage reduction in scour depth at the upstream corner of the abutment was observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • local scour
  • bridge failure
  • parallel wall
  • Flow pattern
  • Floodplain