اثر عمق کارگذاری سپر بر آبشستگی خط لوله در فواصل مختلف لوله از بستر

با پیشرفت علم، جوامع بشری برای عبور آب و سایر سیال‌ها از بستر دریاها، رودخانه‌ها، نهر‌ها و زهکش‌های طبیعی از لوله‌های انتقال استفاده می‌کنند. خطوط لوله اگر در مسیر خود از رودخانه‌ها و بستر دریا‌ها عبور کند، در طراحی آن‌ها باید دقت فراوانی به‌کار برده شود. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثر عمق کارگذاری سپر بر آبشستگی خطوط لوله در فواصل مختلف لوله از بستر می‌باشد. آزمایش‌های این تحقیق در فلومی به طول 10 متر و عرض 30 سانتی‌متر انجام شدند. همچنین، آزمایش‌های این تحقیق در شرایط آب زلال (0.95=u/uc) صورت پذیرفت. رسوبات یکنواخت با قطر متوسط یک میلی‌متر (d50=mm1) در نظر گرفته شد. در این پژوهش، یک لوله از جنس pvc با قطر خارجی 2.5 سانتی‌متر مورد استفاده قرار گرفت. فاصله لوله از بستر (g) بر اساس ضریبی از قطر لوله (0، 0.25، 0.5، 0.75، 1) در نظر گرفته شد. همچنین عمق کارگذاری سپر (dw) با توجه به ضریبی از قطر لوله (0، 0.25، 0.5، 0.75، 1، 1.25، 1.5، 1.75 و 2) انتخاب گردید. نتایج آزمایشات نشان داد که در حالتی که سپر مورد استفاده قرار نگرفت، با افزایش فاصله لوله از بستر، حداکثر عمق آبشستگی زیر خط لوله کاهش می‌یابد. همچنین، زمانی که نحوه کارگذاری لوله و سپر طوری باشد که سپر دقیقاً روی سطح بستر رسوبی قرار گیرد، حداکثر عمق آبشستگی زیر خط لوله مشاهده می‌شود.به عنوان مثال در حالت d) g/d=0.5 قطر لوله و g فاصله لوله از بستر)، در اعماق مختلف کارگذاری سپر، حداکثر عمق آبشستگی زمانی مشاهده گردید که w/d=0.5 (dw عمق کارگذاری سپر) باشد. حداکثر عمق آبشستگی در این حالت 60 درصد بیشتر از حالت های مختلف کارگذاری سپر اندازه گیری گردید. همچنین، با افزایش عمق کارگذاری سپر نسبت به سطح بستر رسوبی، کاهش بیشتری در عمق آبشستگی زیر خط لوله مشاهده گردید.

effect of the insertion depth of the shield on the pipeline scour at different distances of the pipe from the bed

with the advancement of science, human societies use transmission pipes to transport water and other fluids from the bed of seas, rivers, streams and natural drains. if pipelines pass through rivers and seabeds on their way, great care must be taken in their design. the main purpose of this study is to investigate the effect of the insertion depth of the shield on thepipeline scour at different distances of the pipe from the bed. this study was carried out in a flume with the length of 10 m and the width of 30 cm.experiments were conducted under clear water condition (u/uc=0.95).uniform sediment with a median diameter of one millimeter (d50=1 mm) was considered. in this research, a pvc pipe with an external diameter of 2.5 cm was used. the distance of the pipe from the bed (g) was considered based on a coefficient of the pipe diameter (0, 0.25, 0.5, 0.75, 1). also, theinsertion depth of the shield (dw) was selected according to a coefficient of the pipe diameter (0, 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75 and 2). the results of the experiments showed that in the case that the shield was not used, with the increase in the distance between the pipe and the bed, the maximum scour depth under the pipeline decreases. also, when the wayof working of the pipe and the shield is such that the shield is placed exactly on the surface of the sediment, the maximum scour depth is observed under the pipeline. for example, in the case of g/d=0.5 (d is the pipe diameter and g is the distance between the pipe and the bed), at different insertion depths of the shield, the maximum scour depth was observed when dw/d=0.5 (dw is the insertion depth of the shield). the maximum scour depth in this case was measured to be 60% more than theother cases. also, with the increase in the insertion depth of the shield compared to the surface of the sediment, a further decrease in the scour depth under the pipeline was observed.