مطالعۀ آزمایشگاهی تاثیر دیوارۀ جانبی بر ابعاد گودال آبشستگی در پایین‌دست کالورت

آبشستگی موضعی در خروجی کالورت پدیده ای متداول است؛ لذا ارائۀ راهکارهای مقابله با این پدیدۀ مخرب ضروری می باشد. در مطالعۀ حاضر تاثیر دیوارۀ جانبی پایین دست کالورت بر ابعاد گودال آبشستگی موضعی با درنظر گرفتن دیواره هایی با زوایای 15، 30، 45، 60 و 75 درجه نسبت به خط مرکزی جریان، در دو تیپ‌ هیدرولیکی 1 و 4 و در دو کالورت با مقطع دایره‌ای و مستطیلی بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از دیواره با زاویه 15 درجه باعث کاهش عمق و طول گودال آبشستگی و همچنین ارتفاع رسوب‌گذاری در پایین دست می شود که میزان کاهش عمق آبشستگی در کالورت مستطیلی با تیپ 1 هیدرولیکی به‌میزان %35.3 نسبت به تست شاهد مشاهده شد. همچنین دیواره با زاویه 30 درجه در مقطع مستطیلی با تیپ 1، با کاهش 46% آبشستگی عملکرد خوبی را نشان داده‌است. دیواره‌های جانبی با زاویه 60 و 75 درجه، عملکرد مناسبی در کاهش آبشستگی نشان ندادند. همچنین در تیپ 1، دیواره در همه زوایا باعث کاهش عمق آبشستگی شد؛ اما در تیپ 4 فقط در زاویۀ 15 درجه عمق آبشستگی به‌میزان 30% در مقطع دایره‌ای و 10% در مقطع مستطیلی کاهش پیدا کرد. همچنین ابعاد گودال آبشستگی در پایین دست کالورت با مقطع دایره ای بیشتر از مقطع مستطیلی مشاهده شد؛ به‌گونه ای که در مقطع دایره ای در تیپ 1 هیدرولیکی، عمق آبشستگی به‌میزان 35% نسبت به مستطیلی افزایش داشته‌است که این در تیپ 4 هیدرولیکی به‌میزان 95% مشاهده شد. همچنین ابعاد گودال آبشستگی در تیپ 1 نسبت به تیپ 4 در همه زوایا بیشتر می باشد و این در حالی است که ارتفاع رسوب‌گذاری در تیپ 4 نسبت به تیپ 1 بیشتر می‌باشد.

Experimental Investigation on the Effect of Wing Walls on Scour Hole’s Dimensions Downstream of Culvert

Local scour at the culvert outlet is common event. In this study the effect of different angles of wing walls flare on scour in hydraulic conditions for type 1 and 4 flows at downstream of circular and box culvert investigated. Wing walls flare 15, 30, 45, 60 and 75 degrees to the outlet centerline were considered in this study. Result showed 15 degree flare wing walls reduced scour depth, scour length and mound height. So, 15 degree flare wing wall in box culvert and type1 flow reduced scour equal 35.3% to the control test. Also, 30 degree flare wing walls in box culvert and type1 flow has shown a good performance in reducing scour depth equal 46%. Wing walls flare angle 60 and 75 degree, did not have good performance in reducing scour depth at downstream of culverts. In type 1 flow, scour can be reduced by using of wing walls with any angles. In type4 flow, only 15 degree wing walls flare reduced maximum scour depth equal 30% in circular culvert and 10% in box culvert. Also, the dimensions of the scour hole on downstream of the circular culvert is more than box culvert. So, in the circular culvert and type 1, scour depth increased equal 35% compared to box culvert and it was observed equal 95% in type4 flow. The dimensions of the scour hole in type 1 flow is higher than type 4 at all angles, while the mound height in type 4 is higher than type 1 flow.