پژوهش های مهندسی آب ایران

پژوهش های مهندسی آب ایران

بررسی آزمایشگاهی آبشستگی رسوبات چسبنده توسط جت مایل و مستغرق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 تربیت مدرس
2 فارغ التحصیل ارشد. دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست- دانشگاه تربیت مدرس
10.22034/ijwer.2025.521146.1082
چکیده
بررسی پدیده آبشستگی در پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی از اهمیت بالایی در ایمنی و پایداری این سازه‌ها برخوردار است. این پژوهش با استفاده از یک روش آزمایشگاهی و با استفاده از رسوبات چسبنده، به بررسی اثرات عدد فرود، زاویه جت و عمق پایاب بر توپوگرافی بستر، پروفیل‌های طولی و عرضی حفره آبشستگی و پشته‌های رسوبی اطراف آن می‌پردازد. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که با افزایش عدد فرود، عمق و ابعاد حفره آبشستگی افزایش یافته و محل حداکثر فرسایش به سمت پایین‌دست منتقل می‌شود. همچنین، افزایش زاویه جت از ۳۰ به ۴۵ درجه باعث کاهش گسترش حفره به سمت پایین‌دست و افزایش آن به سمت بالادست می‌شود، درحالی که زاویه ۶۰ درجه موجب کاهش انباشت رسوب در پایین‌دست و افزایش آن در بالادست می‌گردد. افزایش عمق پایاب نیز با کاهش انرژی جریان، موجب کاهش آبشستگی و تغییر شکل پشته‌های رسوبی به حالت مثلثی می‌شود. علاوه بر این، انحراف جت به سمت دیواره‌های کانال در عمق‌های پایاب کمتر، مشاهده شد. شاخص تقارن حفره آبشستگی نشان داد که زاویه جت ۳۰ درجه متقارن‌ترین حالت حفره را دارد و با افزایش عدد فرود، عدم تقارن حفره افزایش می‌یابد. در نهایت، این پژوهش با ارائه روابط کمّی و تحلیل سیستماتیک پارامترهای مؤثر، معیارهای عملی برای پیش‌بینی دقیق‌تر الگوی آبشستگی و مدیریت بهینه رسوب در پایین‌دست جت‌های آب فراهم می‌کند که می‌تواند به طراحی پایدارتر سازه‌های هیدرولیکی بینجامد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 خرداد 1405