بررسی آزمایشگاهی کاهش آبشستگی اطراف خطوط لوله در بستر رودخانه با استفاده از مواد افزودنی بالکلی

در این پژوهش به بررسی اثر مواد افزودنی بالکلی در کاهش آبشستگی اطراف خطوط لوله عبوری از رودخانه پرداخته شد. آبشستگی یکی از چالش های اساسی در پایداری سازه های هیدرولیکی، به ویژه خطوط لوله، محسوب می شود و به دلیل فرسایش بستر رودخانه ناشی از جریان آب رخ می دهد. این پدیده می تواند پایداری خطوط لوله را کاهش داده و در نهایت موجب شکست سازه و بروز خسارت های مالی و زیست محیطی گردد. روش های متداول برای کاهش آبشستگی، مانند دفن عمیق لوله ها، استفاده از مصالح سنتی یا دیواره های محافظتی، به دلیل هزینه های بالا و اثرات زیست محیطی محدودیت هایی دارند. ازاین رو، در این پژوهش به بررسی تاثیر مواد افزودنی بالکلی در کاهش آبشستگی اطراف خطوط لوله پرداخته شد. در این تحقیق آزمایشگاهی، اثر افزودن مواد افزودنی بالکلی با درصدهای مختلف بر میزان و روند آبشستگی اطراف لوله های انتقال سیالات در بستر رودخانه بررسی شد. آزمایش ها در شرایط مختلف دبی (۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵ و ۳۰ لیتر بر ثانیه) و با در نظر گرفتن حالت جانمایی لوله به صورت مماس با بستر انجام گرفت. در مجموع ۲۰ آزمایش بر روی بستری با رسوبات همگن و اندازه ذرات ۰.۷۸ میلی متر و شیب صفر انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن مواد بالکلی در درصدهای ۱، ۵ و ۱۰ درصد به بستر رسوبی منجر به کاهش قابل توجه عمق آبشستگی در تمامی حالات و دبی ها شد. بیشترین کاهش آبشستگی در حالت استفاده از ۱۰٪ بالکلی و جانمایی آن در زیر لوله مشاهده شد. به ویژه در دبی های پایین، اثربخشی این روش بیشتر بوده است. در بررسی تغییرات زمانی نیز مشخص شد که بیشترین میزان آبشستگی در دقایق ابتدایی رخ داده و پس از آن روند فرسایش به سمت تعادل حرکت کرده است. همچنین، افزایش درصد بالکلی موجب کاهش زمان رسیدن به پایداری و نظم بیشتر در رسوب گذاری پایین دست شد. در نهایت، استفاده از مواد افزودنی بالکلی، به ویژه در غلظت ۱۰٪ و در موقعیت های مناسب جریان، راهکاری موثر و اقتصادی برای کاهش مخاطرات ناشی از آبشستگی و افزایش پایداری خطوط لوله در بستر رودخانه ها معرفی شد.

Keywords:

آبشستگی موضعی , خطوط لوله رودخانه , مشخصات هندسه خطوط لوله , جریان یکنواخت , رسوبات غیرچسبنده