تاثیر ابعاد بازشدگی‌ها بر آبشستگی پیرامون آبشکن نفوذپذیر در زوایای مختلف

آبشکن‌، سازه‌ای است که به منظور جلوگیری از فرسایش کناره‌های رودخانه و جلوگیری از ورود امواج و رسوب به مسیر رودخانه طراحی می‌شود. ارتفاع، طول، زاویه و نفوذپذیری آبشکن از جمله عوامل تاثیرگذار بر آبشستگی پیرامون آبشکن می‌باشد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر ابعاد بازشدگی‌ها بر آبشستگی آبشکن نفوذپذیر در زوایای مختلف در حالت غیر مستغرق می‌باشد. آزمایش‌های این پژوهش در فلوم مستطیلی به طول 10 متر، عرض 30 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی‌متر انجام شد. برای انجام آزمایش‌ها‌، آبشکن‌هایی از جنس ورق پلکسی‌گلاس به ضخامت 2 میلی‌متر و ارتفاع 32 سانتی‌متر (برای ایجاد شرایط غیر مستغرق) و طول 7 سانتی‌متر (برابر با 23 درصد عرض فلوم) استفاده شد. کلیه آزمایش‌ها در شرایط آب زلال ( 0.95 u/u_c =) انجام شد. در تحقیق حاضر، آبشکن‌هایی با چهار نفوذپذیری 10، 20، 30 و 40 درصد در چهارs/ls (نسبت ابعاد بازشدگی‌ آبشکن به طول آبشکن) برابر با 0.014، 0.025، 0.033 و 0.05 با پنج زاویه قرارگیری 70، 80، 90، 100 و 110 درجه نسبت به افق ساحل بالادست فلوم مورد استفاده قرار گرفتند. در همه زوایا با افزایش درصد نفوذپذیری و افزایش s/ls، عمق آبشستگی کاهش می‌یابد. با توجه به نتایج و در بازه اعداد مورد مطلعه در این پژوهش، استفاده از آبشکن و نصب آن در زوایه 70 درجه با نفوذپذیری 40 درصد و s/ls برابر 0.05، سبب کاهش 78 درصدی عمق آبشستگی دماغه آبشکن نسبت به حالت شاهد (آبشکن نفوذناپذیر 90 درجه) گردید. همچنین، کمترین عمق آبشستگی دماغه آبشکن در زاویه نصب 70 درجه و در مراحل بعدی در زوایای 110 و 90 درجه مشاهده شد.

the effect of the dimension of the openings on the scouring of the permeable spur dike at different angles

a spur dike is a structure that is designed to prevent the erosion of the river banks and to prevent waves and sediment from entering the river. the height, length, angle and permeability of the spur dike are among the factors that affect scour around the spur dike. the purpose of this research is to investigate the effect of the dimensions of the openings on the scouring of the permeable spur dike at different angles in the non submerged condition. the experiments of this research were carried out in a rectangular flume with a length of 10 meters, a width of 30 cm and a height of 50 cm. to conduct the experiments, spur dike made of plexiglass sheets with a thickness of 2 mm and a height of 32 cm (to create non submerged conditions) and a length of 7 cm (equal to 23% of the flume width) were used. all experiments were performed in clear water conditions (u/uc = 0.95). in the present research, spur dikes with four permeability percentages of 10, 20, 30 and 40% in four s/ls (ratio of spur dike opening dimensions to spur dike length) equal to 0.014, 0.025, 0.033, and 0.05 with five angles of 70 , 80 , 90 , 100 , and 110 degree relative to the horizon of the upstream of the flume were used. in all angles, with the increase in permeability percentage and s/ls, scour depth decreases. according to the results and in the range of numbers studied in this research, using a spur dike and installing it at an angle of 70 degree with a permeability of 40% and s/ls equal to 0.05 caused a 78% reduction in the scouring depth at the nose of the spur dike compared to the impermeable spur dike of 90 degree.