بررسی عددی کاهش آبشستگی پیرامون پایه پل استوانه ای با استقرار گروه زوج صفحات مستغرق

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

doi
10.22092/idser.2022.357739.1502
چکیده

احداث پل‌ها و سازه‌های هیدرولیکی در مسیر جریان رودخانه‌ها، رخداد آب‌شستگی در اطراف پایه‌های پل را در پی دارد. بدین منظور طراحی و اجرای اقدامات کاهش آب‌شستگی از موارد ضروری در مطالعات این حوزه می‌باشد. در این پژوهش از گروه زوج صفحات مستغرق برای کاهش آب‌شستگی پایه پل استفاده شده‌است. مدل‌های عددی در نرم‌افزار FLOW-3D شبیه‌سازی شده و حساسیت‌سنجی ابعاد مش، مدل‌های آشفتگی و زمان تعادل آب‌شستگی در مدل عددی بررسی شده‌اند. برای صحت‌سنجی مدل عددی، نتایج تحلیل عددی با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه و مقادیر خطاهای نسبی تعیین گردیدند. بیشینه خطای 10 درصدی نشان از عملکرد مناسب مدل عددی در تخمین مقادیر بیشینه آب‌شستگی دارد. به‌منظور طراحی مناسب گروه زوج صفحات مستغرق؛ اثر زاویه استقرار، موقعیت و ارتفاع صفحات بر مقادیر بیشینه آب‌شستگی و الگوی جریان پیرامون پایه پل بررسی گردیدند. نتایج نشان داده است که موقعیت قرارگیری صفحات در حالت 0D,1D,2D با زاویه استقرار (θ) 30 درجه مناسب‌ترین حالت بوده که تاحدود %32 مقادیر بیشینه آب‌شستگی (dsmax) را کاهش می‌دهد. همچنین افزایش ارتفاع صفحات بیش از ارتفاع بستر رسوبی، موجب کاهش روند کاهشی مقادیر بیشینه آب‌شستگی می‌شود.