بررسی عددی تاثیر فاصله پایه های پل مجاور بر پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی جریان های رودخانه ای با استفاده نرم افزار BRI-STARS

به منظور آبشستگی پایه های پل یکی از مهم ترین عوامل تهدید کننده پایداری پل های احداث شده بر روی رودخانه ها می باشد. مطالعات زیادی جهت تخمین عمق و شدت آبشستگی اطراف پایه های پل انجام پذیرفته است. به دلیل پیچدگی این پدیده بسیار از روابط موجود قادر نمی باشد عمق آبشستگی را با دقت قابل قبولی پیش بینی نمایند. با توجه به اهمیت مساله آبشستگی در طراحی پل ها، در این تحقیق با استفاده از نرم افزار BRI-STARS ضمن مقایسه روابط تخمین عمق آبشستگی، نتایج و داده های خروجی حاصل از تحلیل مدل های مختلف با نسبت فاصله به عرض پایه های متفاوت بررسی گردید. مقایسه دو رابطه فروهلیچ و CSU نشان داد معادله فروهلیچ مقدار آبشستگی را حدود 11% بیشتر از CSU تخمین زده و به لحاظ طراحی محافظه کارانه تر است. به هنگام استفاده از فرمول CSU میزان افزایش عمق آبشستگی در مدل های با نسبت x/b<7 و در فرمول فروهلیچ برای نسبت های x/b<8.5 قابل صرف نظر کردن می باشد. به منظور انتخاب موقعیت بهینه برای قرارگیری پل به لحاظ شرایط آبشستگی، پارامترهای هیدرولیکی تغییرات سطح آزاد آب، عدد فرود، سرعت متوسط جریان و نیز تغییرات تراز بستر تحت اثر نحوه استقرار پایه ها مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت با برازش اطلاعات خروجی، بهترین و مناسب ترین نمودار کاربردی به همراه معادله افزایش عمق آبشستگی برای فصول مختلف عرض پایه ها ارایه شد. همچنین ثابت شد عمق نسبی جریان در محدوده x/b<3.2 بر آبشستگی موثر است و با کاهش فاصله پایه ها، محدوده اثر عمق نسبی به x/b<2.75 می رسد.

Keywords:

شبیه سازی عددی , آبشستگی , پایه های پل , مجاری جریان , نرم افزار BRI-STARS