تأثیر پایه پل دایره ای بر آبشستگی موضعی در محدوده تلاقی 60 درجه با استفاده از مدل سه بعدی SSIIM1

نویسندگان
doi
10.22055/jise.2018.13576
چکیده

وقوع آبشستگی در اطراف پایه‌های پل یکی از عمده‌ترین دلایل تخریب پل ‌ ها است . این پدیده عموماً در آبراهه‌های مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است و کمتر به مطالعه پایه پل در محل تلاقی رودخانه‌ها پرداخته شده است. به همین دلیل در این تحقیق با استفاده از مدل عددی SSIIM1 ابتدا الگوی جریان و رسوب­گذاری در یک تلاقی 60 درجه شبیه‌سازی و مدل با داده‌های اندازه‌گیری صحت‌سنجی شد. سپس به بررسی تأثیر وجود پایه پل با شعاع نسبی ( r/w ؛ r =شعاع پایه، w =عرض کانال اصلی) 05/0 ، 1/0 ، 15/0 و 2/0 در محدوده تلاقی بر الگوی فرسایش و رسوبگذاری پرداخته شد. نتایج نشان داد تطابق خوبی بین سرعت‌های افقی محاسبه شده توسط مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی وجود دارد. همچنین مدل توانایی نسبتاً خوبی، را در پیش‌بینی موقعیت و مقدار حداکثر عمق فرسایش دارد (خطایی کمتر از 10 درصد) ولی ارتفاع رسوب­گذاری را بیشتر از مقدار آزمایشگاهی برآورد می‌‌کند. علاوه بر این نتایج نشان داد که وقتی پایه پل کوچک است (1/0 و 05/0= r/w ) به دلیل کاهش اختلاف سطح‌آب بالادست و پایین‌دست کانال‌اصلی نسبت به حالت بدون پایه، وجود پایه پل باعث کاهش عمق آبشستگی در محدوده تلاقی می‌گردد. این کاهش برای شعاع‌های نسبی 05/0 و 1/0 به ترتیب 38 و 6 درصد به­دست آمد. در حالی­که وقتی شعاع پایه‌پل بزرگ است (15/0 و 2/0= r/w ) کاهش عرض موثر عبور جریان باعث تشدید آبشستگی در محدوده تلاقی و اطراف پایه می‌گردد. این افزایش برای  شعاع های نسبی 15/0 و 2/0 به ترتیب 17 و 68 درصد به­دست آمد.