بررسی آزمایشگاهی اثر طول آبشکن توری‌سنگی بر الگوی جریان و توپوگرافی بستر در کانال با بستر متحرک

آبشکن سازه ای هیدرولیکی است که در کانال های روباز و رودخانه ها برای حفاظت دیواره ها در برابر فرسایش و یا انحراف و هدایت آب در جهت های مورد نظر ساخته می شود. یکی از مهم ترین مشکلات آبشکن، آبشستگی اطراف آن است که موجب شکست و واژگونی آبشکن می گردد. تعیین عمق آبشستگی به علت اینکه معرف میزان پتانسیل تخریب جریان در اطراف سازه بوده و همچنین پارامتری مهم در طراحی ابعاد فونداسیون سازه های مسیر جریان می باشد حائز اهمیت است. با توجه به این که الگوی جریان و توپوگرافی بستر به شکل قابل ملاحظه ای تحت تاثیر حضور آبشکن قرار می گیرد، بررسی این موارد از اهمیت بسزایی برخوردار است. برای اندازه گیری توپوگرافی بستر و سرعت های سه‌بعدی از دستگاه vectrino+ استفاده شد. سرعت های سه بعدی روی بستر متحرک اندازه گیری شد. به همین منظور در این تحقیق تاثیر تغییرات طول آبشکن باز توری سنگی با تخلخل 30 و 50 درصد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزایش طول آبشکن باعث افزایش حداکثر عمق آبشستگی و هم چنین ابعاد حفره آبشستگی می شود. با توجه به نتایج آزمایش های الگوی جریان در این زمینه، افزایش میزان تنگ شدگی مقطع و به تبع آن، افزایش سرعت جریان در دماغه ی آبشکن به همراه توسعه جریان های عرضی و قائم منجر به افزایش حداکثر عمق و ابعاد حفره آبشستگی می شود. با افزایش طول آبشکن، محدوده ی تاثیر این سازه در بالادست آن بیشتر شده به طوری که تغییرات سرعت از میانه ی کانال عبور کرده و به دیواره‌ی مقابل نزدیک می شود. بیشترین مقادیر سرعت در تمام لایه ها، بعد از آبشکن در محدوده ی نزدیک به دماغه بوده که به سمت میانه ی کانال گسترده شده است.