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

سابقه و هدف: آبشستگی تکیه‌گاه پل می‌تواند عامل اصلی شکست پل و در نتیجه افزایش هزینه تعمیرات و کاهش دسترسی به راه ها شود. بنابراین، اهمیت مطالعه در مورد پیش‌بینی آبشستگی در تکیه گاه پل ها و راه های کاهش آن به خوبی روشن است. اکثر تکیه گاه پل ها در دشت سیلابی یک آبراهه مرکب قرار گرفته اند. هدف این پژوهش بررسی تاثیر احداث دیوار موازی بر آبشستگی تکیه گاه پل با دیواره عمودی در مقطع مرکب می‌باشد.مواد و روش‌ها: آزمایش های این پژوهش در فلومی به طول 9 متر و عرض 1 متر انجام شد. عرض دشت سیلابی 70 سانتی‌متر و عرض آبراهه اصلی 30 سانتی متر و اختلاف ارتفاع کف آبراهه اصلی و کف دشت سیلابی 15 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. آزمایش ها در شرایط آب زلال و با تنظیم دبی و عمق جریان در حد آستانه حرکت رسوبات (95/0u/uc=) انجام شد. بدین ترتیب چهار عمق 8/4، 4/6، 3/8 و 10 سانتی متر در دشت سیلابی به‌ترتیب برای دبی های 20، 25، 30 و 35 لیتر بر ثانیه به‌دست آمد. در این پژوهش، از دیوارهای موازی با طول هایی برابر ضرایبی از طول تکیه گاه (5/0، 75/0، 1، 25/1 و 5/1 برابر) استفاده گردید. بنابراین، 5 طول دیوار موازی 10، 15، 20، 25 و 30 سانتی متر محاسبه گردید. دیوار موازی در دماغه تکیه گاه، موازی با دیواره فلوم به سمت بالادست، کار گذاشته شد. مدت آزمایش ها تا زمانی بود که حفره آبشستگی ایجاد شده تقریباً به حالت تعادل رسیده باشد. بنابراین، مدت زمان هر آزمایش 10 ساعت در نظر گرفته شد. بعد از اتمام هر آزمایش، جریان آب فلوم به آرامی تخلیه شده و نقطه حداکثر عمق آبشستگی و همچنین توپوگرافی ایجاد شده در بستر رسوبی توسط متر لیزری با دقت 1± میلی‌متر برداشت شد.یافته‌ها: نتایج نشان می دهد که در یک عمق آب ثابت و با افزایش طول دیوار موازی، درصد کاهش عمق آبشستگی در دماغه بالادست تکیه گاه افزایش یافته، به‌طوری‌که دارای یک نرخ کاهشی می باشد. 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 تکیه گاه مشاهده گردید. نتیجه‌گیری: با استفاده از دیوار موازی، آبشستگی در ناحیه دماغه بالادست تکیه گاه (به‌عنوان نقطه بحرانی آبشستگی) کاهش یافته و حتی در بعضی موارد رسوبگذاری مشاهده شد. دیوار موازی می تواند با تغییر الگوی جریان پیرامون تکیه‌گاه پل، حداکثر عمق آبشستگی را از دماغه بالادست تکیه گاه دور کرده و با عمق کم‌تری به پای دیوار موازی منتقل کند.