ارزیابی آزمایشگاهی استهلاک انرژی در سازه تلفیقی شیبشکن قائم با گابیون
نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران.
3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران
4 گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، آذربایجان غربی، ایران
doi
10.22091/cer.2022.7720.1344چکیده
امروزه استفاده از مصالح سنگی به خصوص گابیون به جهت دسترسی آسان و فراوانی برای ساخت سدهای پارهسنگی، فیلتراسیون و حوضچههای آرامش رو به افزایش است. در این تحقیق ابتدا هیدرولیک جریان عبوری با تلفیق نمودن سازه گابیونی با شیبشکن قائم و سپس تاثیر تخلخل و طول سازه گابیونی بر روی مقادیر استهلاک انرژی بررسی شد. برای دو حالت شیبشکن قائم ساده و گابیونی در مجموع 260 آزمایش شامل دو ارتفاع 15 و 20 سانتیمتری شیبشکن، سه تخلخل 40، 45 و 50 درصدی و 8 طول مختلف گابیون با دامنه دبی 150 الی 800 لیتر بر دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد در تمامی مدلهای مورد بررسی، با افزایش پارامتر عمق بحرانی نسبی جریان، استهلاک انرژی جریان کاهش و عمق نسبی پاییندست افزایش مییابد. تلفیق سازه گابیونی سبب گردید که استهلاک انرژی جریان و عدد فرود پاییندست به ترتیب افزایش و کاهش یابند. به طور میانگین در تمامی مدلها استفاده از گابیون %57 استهلاک انرژی جریان را نسبت به شیبشکن قائم ساده افزایش و بازه عدد فرود را از 5.7 -3.8 به 2.5-0.52 کاهش داده است. رژیم جریان عبوری از مدلهای فیزیکی شیبشکن قائم گابیونی شامل جریان درونگذر، انتقالی و روگذر میباشد که رژیم جریان درونگذر سهم عمدهای در اتلاف انرژی دارد. برای یک طول نسبی ثابت، با افزایش تخلخل سازه گابیونی حجم آب عبوری از محیط متخلخل و استهلاک انرژی جریان افزایش مییابد در حالی که برای تخلخل ثابت، افزایش طول نسبی سازه گابیونی تاثیر چندانی بر میزان استهلاک انرژی ندارد.