بررسی تغییرات زمانی عمق آبشستگی در شرایط رخداد سیلاب

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه عمران آب- سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران

2 استادیار، گروه عمران آب- سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی عمران، پژوهشکده حفاظت آب و آبخیزداری، تهران، ایران

4 استاد، گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

سالانه هزینه‌های مالی و جانی زیادی در اثر تخریب پل‌ها در مواقع وقوع سیلاب ایجاد می‌شود. بررسی‌ها نشان­ می‌دهد ایجاد تغییر در هندسه پایه پل‌ها می‌تواند موجب ایجاد تغییراتی در زمان رسیدن به حداکثر آبشستگی شود. در تحقیق حاضر هدف بررسی تغییرات زمانی عمق آبشستگی در پایه پل است. به این منظور از یک فلوم آزمایشگاهی به طول 14 ، عرض 5/1 و ارتفاع m 7/0 استفاده شد. چهار شکل مختلف شکاف شامل دو نوع شکاف مستطیلی شکل (عمودی و افقی)، شکاف‌های مربعی و لوزی شکل بر روی پایه مستطیلی ایجاد شد. آزمایش­ها در سه تراز بالای بستر، هم‌تراز بستر و زیر بستر و  با چهار دبی جریان شامل 2/21، 6/25، 29 و l/s 32 در رسوبات با قطر میانگین mm 5/0 انجام شد. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان­داد نرخ آبشستگی در دقایق اولیه شروع آزمایش بیشتر است. با گذشت زمان، از شدت تغییرات کاسته­می‌شود. همچنین میان رسیدن پارامتر بدون بعد آبشستگی به یک میزان مشخص و تغییرات بعدی در این پارامتر مدت زمانی طول می­کشد  که می‌تواند در شرایط رخداد سیلاب، انجام اقدامات اضطراری کارایی داشته باشد. همچنین در یک زمان ثابت، قرارگیری شکاف بالای بستر نسبت به زیر بستر تا حدود دو برابر، میزان آبشستگی را افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Time Variation of Scour Depth under Flood Conditions

نویسندگان [English]

  • Azam Ardalani 1
  • Morteza Bakhtiari 2
  • Mojtaba Sanei 3
  • Seyed Mahmood Kashefipour 4
1 M.Sc., Department of Civil Engineering- Hydraulic Structures, Faculty of Marine Engineering, Khorramshahr Marine Science and Technology University, Khorramshahr, Iran
2 Assist. Professor, Department of Marine Engineering. Faculty of Marine Science, Khorramshahr Marine Science and Technology University, Khorramshahr, Iran
3 Assoc. Professor, Department of Civil Engineering, Institute of Soil Watershed Protection, Tehran, Iran
4 Professor, Department of Hydraulic Structures, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Many financial and living expenses are caused annually due to the destruction of bridges in the flood events. Studies show that changes in bridges' geometry can lead to changes in the time to reach maximum scouring. The purpose of this study was to investigate the time variation of scour depth at the bridge pier. For this purpose, a laboratory flume with a length of 14 meters, a width of 1.5 meters and a height of 0.7 meters was used. Four different forms of the slot were created on the rectangular pier including two rectangular (vertical and horizontal), square and diamond slots. Experiments were carried out at three levels: above the bed, on the bed and under the bed at four flow rates of 21.2, 25.6, 29 and 32 l/s in sediments with a mean diameter of 0.5 mm. The results of this study showed that the scour rate is higher in the first minutes of the start of the test. Over time, the intensity of changes is reduced. increasing the depth and volume of the scour hole, decreases the intensity of the changes. Moreover, there is a delay between approaching the dimensionless scour number to a certain degree and next changes in this parameter, which indicates that in a flood event, performing emergency measures could be effective. In addition, at a given time, placing slot at the top of bed increased the scouring dimensionless number by twice rather than placing under the bed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Local Scouring
  • Slot
  • Second Momentum
  • bridge pier
  • Scour Hole