اثر آستانه بر کاهش آبشستگی اطراف پایه پل در شرایط جریان سیلابی

آبشستگی اطراف پایه های پل در اثر جریان های سیلابی سریع مهم ترین عامل تهدید پایداری پل ها در مسیر رودخانه ها است. بنابراین در این شرایط، کنترل آبشستگی بیش از حد ضروری است. محققین زیادی سعی در کاهش عمق آبشستگی اطراف پایه های پل با استفاده از ابزار مختلف نموده اند. یکی از این روش های موفق استفاده از آستانه در بستر است. این تحقیق اثر به کارگیری آستانه در پایین دست پایه پل را به منظور کاهش آبشستگی موضعی در شرایط جریان سیلابی سریع مورد مطالعه قرار داده است. بدین منظور آزمایش های مختلفی با قراردادن آستانه هم عرض با کانال و هم تراز با بستر رسوبی در پایین دست پایه پل و در فواصل مختلف از آن انجام شد. آزمایش ها در شرایط جریان یکنواخت با آب زلال و هم چنین جریان سیلابی سریع انجام گرفتند. برای ایجاد جریان سیلابی از دو سری آب نمود با زمان های پایه متفاوت و در سه دبی اوج مختلف استفاده شد. پایه پل دایره ای شکل در مقطع رسوبی با دانه بندی یکنواخت نصب و در شرایط مختلف جریان میزان آبشستگی نهایی اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد که در شرایط جریان یکنواخت با آب زلال با افزایش فاصله بین آستانه و پایه پل، میزان تاثیر آستانه بر کاهش عمق وحجم آبشستگی تقلیل می یابد. بهترین حالت جهت دست یابی به بالاترین کارایی در کاهش آبشستگی، با قرار دادن آستانه چسبیده به پایه در پایین دست آن حاصل شد که منجر به کاهش 36 درصدی در عمق آبشستگی و 77 درصدی در حجم آبشستگی شد. این نتایج یافته های مطالعات قبلی را تایید می کند. در شرایط سیلابی نیز قرارگیری آستانه در فواصل کم تر از سه برابر قطر پایه باعث کاهش عمق و حجم آبشستگی می شود. نتایج جریان سیلابی نیز نشان داد با فاصله گرفتن از پایه به شدت از کارایی آستانه کاسته شده و در فاصله سه برابر قطر پایه، نصب آستانه باعث افزایش عمق آبشستگی می گردد. در حالت سیلابی در شرایط آستانه چسبیده به پایه در پایین دست، عمق آبشستگی حدود 25 درصد و حجم آبشستگی حدود 48 درصد کاهش می یابد. براساس این نتایج در شرایط جریان سیلابی راندمان نصب آستانه در پایین دست پایه  نسبت به شرایط آب زلال مقداری کاهش یافته است.