بررسی تاثیر دبی و اندازه قطر پایه در عمق و حجم آبشستگی موضعی اطراف پایه پل

آبشستگی پایه­ های پل یکی از مسائل مهم در هیدرولیک پل­ ها است. این پدیده منجر به خالی شدن زیر پی پایه­ های پل شده و در نتیجه باعث واژگونی آن ها می­ شود. مکانیزم آبشستگی موضعی اطراف پایه­ ها بسیار پیچیده بوده و تاکنون محققین زیادی به بررسی این پدیده مهم پرداخته­ اند. همه ساله پل­ های زیادی در سرتاسر دنیا در اثر آبشستگی تخریب شده و باعث خسارت های جانی و مالی زیادی می­ شوند. از این­ رو بررسی آبشستگی اطراف پایه­ های پل از اهمیت بالایی برخوردار است. به طور کلی در محل پایه­ های پل دو عامل اساسی، برخورد جریان به پایه پل و جدایی جریان آب از پایه موجب تشکیل گرداب­ هایی در اطراف پایه می­ شوند که این گرداب­ ها خود دلیل ایجاد آبشستگی هستند. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر دبی جریان و قطر پایه در عمق و حجم آبشستگی اطراف پایه­ های پل با استفاده از یک مدل فیزیکی پرداخته است. برای بررسی تاثیر دبی جریان و همچنین، اندازه قطر پایه در آبشستگی موضعی اطراف پایه­ های پل از سه پایه با قطرهای ۲۱، ۳۰ و ۴۰ میلی متر و در هر پایه نیز از پنج دبی متفاوت استفاده شده است. آزمایشات در کانالی با بستر ماسه­ ای با قطر متوسط ۰.۸۸ میلی متر به طول، عرض و ارتفاع هشت، ۰.۲۵۵ و ۰.۳ متر انجام شد. نتایج نشان داد که در هر پایه با افزایش عدد فرود و دبی جریان، عمق و حجم آبشستگی افزایش می­ یابد. در یک عدد فرود ثابت و با افزایش قطر پایه نیز می­توان افزایش عمق و حجم آبشستگی را مشاهده کرد. در پایه­ های ۲۱، ۳۰ و ۴۰ میلی متری با افزایش ۴۰، ۶۸.۷ و ۲۳.۹ درصدی دبی جریان، عمق آبشستگی به ترتیب ۱۲۸.۵، ۹۴.۷ و ۱۳۵.۱ درصد افزایش نشان داده است.

Keywords:

بستر ماسه ای , شکل پایه , عدد فرود , مدل آزمایشگاهی , هیدرولیک پل