بررسی اثر شکاف زیر سطح بستر در کاهش آبشستگی پایه پل مربعی دماغه تیز، در حضور جسم شناور

هدف: هدف از این تحقیق موارد زیر است:بررسی اثر حضور اجسام شناور بر آب شستگی اطراف پایه پل 2- بررسی آزمایشگاهی اثر شکاف زیر سطح بستر در پایه پل مربعی‌شکل بر کاهش عمق آب شستگی در حضور اجسام شناور 3-  ارائه یک معادله برای درنظرگرفتن اثر شکاف زیر سطح بستر در کاهش عمق آب شستگی در حضور اجسام شناور.  روش پژوهش: در این تحقیق از ایجاد شکاف در پایه کمک گرفته شده است. در این پژوهش اثر ایجاد شکاف زیر سطح بستر در یک‌پایه مربعی دماغه تیز بر کاهش آبشستگی اطراف پایه پل که یک جسم شناور مکعب‌مستطیلی در پشت پایه گرفتار شده است به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.  یافته‌ها: افزایش دبی جریان باعث افزایش عمق و حجم چاله آب شستگی می شود. تجمع اجسام شناور حول پایه پل باعث افزایش عمق و حجم چاله آب شستگی نسبت به عدم حضور اجسام شناور می شود. افزایش طول جسم شناور باعث کاهش آب شستگی حول پایه پل می شود. قرارگرفتن اجسام شناور در بالای سطح آب، آب شستگی کمتری نسبت به‌قرار گیری در حالت زیر سطح ایجاد می کنند. پایه بدون حضور جسم شناور،  بیش ترین عمق آب شستگی در کنار ضلع مربعی پایه شکل می گرفت و بعد از حضور جسم پشت پایه بیش ترین عمق آب شستگی در نزدیکی نوک دماغه شکل می گرفت. ایجاد شکاف در پایه پل در دبی های کم، 10 و 20 لیتر بر ثانیه موجب کنترل فرسایش حول پایه بود. ایجاد شکاف یک روش کارآمد برای کنترل آب شستگی حول پایه پل است. پایه با شکاف 7 سانتی متر زیر سطح بستر تا 40.8 درصد نسبت به نمونه شاهد موجب کنترل آب شستگی حول پایه می شود.  نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از 80 آزمایش نشان دهنده کاهش آبشستگی تا 40.8 درصد نسبت به نمونه شاهد است؛ بنابراین استفاده از شکاف موجب کنترل آب شستگی حول پایه می شود.

study of the effect of subsurface slot on reducing scour at the base of a square nose bridge

objective: the objectives of this research were: investigating the effect of the presence of floating objects on scour around the bridge piers. 2- laboratory investigation of the effect of a gap below the bed surface in a square bridge pier on reducing scour depth in the presence of floating objects. 3- presenting an equation to consider the effect of a gap below the bed surface on reducing scour depth in the presence of floating objects. method: in this study, the effect of creating a subsurface gap in a square pier with a sharp tip on reducing the scour around the bridge pier, where a rectangular floating object is trapped behind the pier, was experimentally investigated. the study was conducted on 2 piers, one with a gap and one without, 3 floating objects (in positions above the water surface, at the water level, and below the water surface), and 4 flow rates (10, 20, 30, and 40) liters per second. a gap of (18+7 cm) was created in the pier, with 7 centimeters of the gap length placed within the bed. results: for the base without a gap without the presence of an object, the depth of the washout pit increased with the increase in flow rate, and after placing the object behind the base, it was observed that the increase in the flow rate increases the depth of the washout. the closer the object is to the water surface, the scour around the base decreases and vice versa. the closer the object is to the surface of the bed, the deeper the scour increases. the scour depth increased with the increase in flow rate, and in examining the effect of the size of the floating object, the scour depth increased as the size of the floating object increased. increasing the flow rate enhances both the depth and volume of the sinkhole. accumulation of floating objects around the bridge base increases the depth and volume of the sinkhole compared to the absence of floating objects. creating a gap is an efficient method to control erosion around the bridge pier.the pier, with a gap of 7 cm below the surface of the bed up to 40.8% compared to the control sample, controls erosion around the base. conclusions: the results from 80 experiments indicate a reduction in scour by up to 40.8 percent compared to the control sample; therefore, the use of the gap helps control scour around the pier.