مدل‌سازی فیزیکی آبشستگی زیر لوله‌های مستغرق منفرد و دوتائی

آبشستگی موضعی در اطراف لوله‌ های عبوری از بستر رودخانه ها به دلیل تحمیل خسارت های زیاد اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی که در پی دارد همواره مورد توجه محققان و طراحان این سازه ها بوده است. این پژوهش با هدف بررسی جامع الگوی جریان، مکانیزم آبشستگی و توسعۀ زمانی چالۀ آبشستگی در اطراف لوله های مستغرق تحت جریان یک سویه، در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیک و سازه های آبی بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنرکرمان اجرا شد. آزمایش ها برای دو حالت لوله منفرد و دوتائی موازی در فاصله های مختلف از یکدیگر و در شرایط هیدرولیکی متفاوت صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در اثر برخورد جریان با لولۀ منفرد، فرآیند آبشستگی با شکل گیری یک جریان نشتی زیرسطحی از بالادست به سمت پایین‌دست لوله آغاز می‌شود و بعد از آن شکل‌گیری فرسایش تونلی و عبور جت جریان از زیر لوله عامل اصلی توسعۀ طولی و عمقی چاله آبشستگی است. در حالت دوتائی موازی، بسته به فاصلۀ بین دو لوله، پروفیل های مختلفی برای چالۀ آبشستگی مشاهده می‌شود. نشان داده شد که با تغییر فاصلۀ نسبی بین دو لوله از s/d=0 به s/d=2، حداکثر عمق آبشستگی برای دبی 28 لیتر بر ثانیه به‌ترتیب 50 درصد و 44 درصد افزایش  می‌یابد. در این حالت (دوتائی)، اندرکنش جریان و لوله ها، سبب تضعیف گردابه های تشکیل شده در اطراف لوله ها می‌شود و بدین ترتیب عمق آبشستگی، در مقایسه با حالت لوله منفرد، کمتر است به طوری که حداکثر عمق آبشستگی در حالت لوله منفرد، 1/27 برابر مقدار متناظر آن در حالت لوله های دوتائی است.