ارزیابی الگوی فرسایش موضعی پیرامون پایه پل و تعیین بهینه ترین محل استقرار پایه در قوس ۱۸۰ درجه با استفاده از روش آزمایشگاهی و مدل حجم محدود

در قوس کانال ها، جریان ثانویه ای به واسطه تعادل بین نیروهای گریز از مرکز و گرانشی شکل می گیرد که موجب حرکت لایه های سطحی آب به سوی لبه بیرونی و لایه های زیرین به سمت دیواره درونی می شود. این پدیده منجر به بازتوزیع سرعت جریان و تنش برشی در بستر کانال می گردد. پیچیدگی جریان زمانی افزایش می یابد که سازه ای هیدرولیکی نظیر پایه پل در مسیر جریان قرار گیرد. در این تحقیق با بهره گیری از روش عددی حجم محدود و آزمایش های آزمایشگاهی، الگوی جریان ناشی از موقعیت های مختلف پایه در قوس ۱۸۰ درجه کانال مورد بررسی قرار گرفت. پایه در شش موقعیت زاویه ای شامل ۰°، ۳۰°، ۶۰°، ۹۰°، ۱۲۰° و ۱۵۰° در قوس نصب شد. موقعیت های ۶۰° و ۱۵۰° برای اعتبارسنجی مدل عددی انتخاب گردید. نتایج نشان داد که میزان برداشت مصالح از بستر در بخش قوس نسبت به مسیر مستقیم بیشتر است که ناشی از افزایش تنش برشی و تشکیل جریان مارپیچی است. در موقعیت های ۳۰° و ۶۰° که در نیمه اول قوس قرار دارند، توده های رسوبی قابل توجهی شکل گرفت. بر اساس نتایج، بهترین موقعیت برای استقرار پایه ابتدا بین زوایای ۰° تا ۳۰° و سپس در بازه ۹۰° تا ۱۸۰° است.

Keywords:

قوس کانال , پایه پل , فرسایش موضعی , توده رسوبی , روش حجم محدود