بررسی عددی و آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکنهای چوگانی و مستقیم

در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی الگوی آبشستگی پیرامون سازه حفاظتی آبشکن در دو شکل مستقیم و چوگانی پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل آبشکنهای مستقیم و چوگانی با طول ۰/۱۲ متر در دبیهای ۱۰/۵، ۱۵ و ۲۰ لیتر بر ثانیه در کانال آزمایشگاهی مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی انتهای دماغه برای آبشکن چوگانی و مستقیم با افزایش دبی جریان افزایش یافته است که مقادیر آن برای دبی ۲۰ لیتر بر ثانیه بهترتیب ۰/۰۹۵ و ۰/۱۰۴ متر بود. همچنین عرض گودال آبشستگی در آبشکن مستقیم ۲/۲۵ و در آبشکن چوگانی دو برابر طول موثر آبشکن بود. در این راستا، حداکثر عمق آبشستگی پیرامون دماغه در دو آبشکن مستقیم و چوگانی بهترتیب ۰/۸۷ و ۰/۷۹ برابر طول موثر آبشکن مشاهده شد. شکل بستر رسوبی در پاییندست آبشکن مستقیم در فواصل ۰/۰۹ و /۱۵ متری از دیواره مجاور آبشکن کشیدهتر دیده شد و تا حدود ۱/۳ برابر عرض کانال در پاییندست آبشکن ادامه داشت، درحالی که برای آبشکن چوگانی حدود ۱/۱۵ برابر عرض کانال بود. بهطور کلی ابعاد گودال آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن مستقیم بود. علاوهبر این بهمنظور درک رفتار هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن، از مدل عددی Flow۳D استفاده شد. بررسی آماری نتایج دو مدل حاکی از وجود خطای نسبی حدود ۲۰ درصد بود که نشان از عملکرد مناسب مدل در تخمین عمق آبشستگی حداکثر است.

Keywords:

Polo-shaped and direct groynes , Scour , Modeling , Scour depth , آبشکنهای چوگانی و مستقیم , آبشستگی , مدلسازی , عمق آبشستگی