بررسي تاثير كابل در كنترل و كاهش آبشستگي در اطارف تكيه گاه نيم دايره اي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي آب

كارشناسي ارشد

پل‌ها يكي از مهم‌ترين سازه‌هايي هستند كه انسان براي ايمني در عبور از رودخانه‌ها ساخته است. اما يكي از شايع‌ترين علت خرابي پل‌ها سيل مي‌باشد و آبشستگي در پايه و تكيه‌گاه پل‌ها نيز رايج‌ترين علت آسيب سيل به پل‌ها است. در اين مطالعه، پديده آبشستگي اطراف تكيه‌گاه نيم دايره‌اي مورد مطالعه قرار گرفت. اين مطالعه با هدف ارزيابي اثربخشي كابل در كاهش عمق آبشستگي به عنوان تابعي از پارامترهاي مختلف طراحي شد. لذا از كانال آزمايشگاهي واقع در سوله مهندسي آب دانشگاه صنعتي اصفهان استفاده شد تا اثربخشي كابل بر عمق آبشستگي مطالعه شود. از يك تكيه‌گاه نيم دايره‌اي با طول 4 سانتي‌متر (L=4 cm) براي اين منظور استفاده گرديد. همچنين از يك كابل انعطاف‌پذير و مقاوم در برابر آب استفاده شد. بر اساس آناليز ابعادي انجام شده مشخص شد كه عمق آبشستگي در تكيه‌گاه با كابل تابعي از قطر كابل (dc)، زاويه پيچش كابل (αt) و گام (S) است. براي قطر كابل سه مقدار با dc=0.11L، dc=0.24L و dc=0.31L انتخاب شد. از سه زاويه °17، °22 و °28 براي زاويه پيچش كابل استفاده شد. همچنين گام‌هاي S، S/2 و S/3 در نظر گرفته شد. در مجموع 28 آزمايش انجام شد. آزمايش‌ها تحت شرايط جريان آب زلال با شدت جريان U/Uc=0.8 انجام شد. دبي جريان Lit/s50 و عمق جريان cm20 تنظيم شد. اثرات افزايش قطر كابل، افزايش زاويه پيچش كابل و كاهش گام مورد بررسي قرار گرفت. علاوه بر نتايج فوق، ضرايب كاهش (Kc) براي كابل محاسبه شدند. مشخص شد كه بر اثر افزايش قطر كابل و كاهش گام ابتدا عملكرد كابل افزايش و پس از رسيدن به حالت بهينه عملكرد كابل كاهش مي‌يابد. اما بر اثر افزايش زاويه پيچش كابل ابتدا عملكرد كابل كاهش يافته و از زاويه پيچش °22 به بعد عملكرد افزايش يافته تا به عملكرد بهينه برسد. درنهايت مشخص شد كه تنظيمات بهينه براي قطر كابل، زاويه پيچش كابل و گام به ترتيب dc=0.24L، °28 و S/2 است. با اين تنظيمات بيشترين عملكرد كابل در كاهش عمق آبشستگي اطراف تكيه‌گاه نيم دايره‌اي 30/5 درصد به دست آمد. به طور كلي مي‌توان بيان نمود كه انتخاب مقدار درست براي پارامترهاي تأثيرگذار بر عمق آبشستگي مي‌تواند كارايي يك اقدام حفاظتي را بهينه كند.

227088

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان