فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

احداث سازه‌هایی مانند آب‌شکن اگرچه به کنترل فرسایش کمک می‌کند، اما ممکن است به دلیل ایجاد ساختارهای موضعی جریان، پیامدهای ناخواسته‌ای به همراه داشته باشد. این ساختارها شامل انبساط و انقباض ناگهانی در مقطع عبور جریان هستند که می‌توانند منجر به شکل‌گیری جریان رو به پایین و برخورد آن به بستر آبراهه در بالادست آب‌شکن شوند. این برخورد، لایه‌های برشی و آشفتگی‌های ناشی از آن را ایجاد می‌کند که می‌تواند به فرسایش موضعی و تهدید پایداری خود سازه آب‌شکن منجر شود. ازاین‌رو، بررسی قرارگیری آب‌شکن‌ها در مجاورت یکدیگر تحت شرایط هیدرولیکی مختلف، به بهبود طراحی این سازه‌ها کمک شایانی می‌کند. این پژوهش به بررسی سه‌بعدی میدان جریان پیرامون آب‌شکن‌های رودخانه‌ای در حالت قرارگیری گروهی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت پرداخته و تأثیر فاصله قرارگیری آب‌شکن‌ها بر رفتار هیدرولیکی جریان را مورد ارزیابی قرار داده است. نتایج نشان داد با افزایش فاصله بین آب‌شکن‌ها، طول گردابه‌ها به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. به‌طور میانگین، تنش برشی بستر در نسبت فاصله Li/LAP برابر ۵ به 0/6 نیوتن بر مترمربع و در نسبت فاصله ۷ به 0/13 نیوتن بر مترمربع کاهش یافت. همچنین در نسبت فاصله ۴ و در سرعت‌های جریان 0/345، 0/7 و 1/20 متر بر ثانیه، بیشینه تنش برشی بستر به ترتیب برابر 0/6، 2/6 و 7 نیوتن بر مترمربع به‌دست آمد که نشان‌دهنده تأثیر مستقیم سرعت جریان بر شدت پدیده‌های فرسایشی بستر است. کاهش تنش برشی بستر بیانگر آن است که با افزایش فاصله بین آب‌شکن‌ها، اثرات متقابل گردابه‌ها و تشدید تنش‌های برشی در بستر به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.