Skip to main content
SUPERVISOR
Manouchehr Heidarpour,Abdolreza Kabiri,Hossein AfzaliMehr
منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد مشاور) عبدالرضا کبیری سامانی (استاد راهنما) حسین افضلی مهر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehrnoosh Maherani
مهرنوش ماهرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Invstigation of Armoring Effect on Abutments Scouring
Scour is a natural phenomenon that is the result of the erosive action of flowing water, excavating and carrying away material from the bed and banks of streams and from around the piers and abutments of bridges. Different materials scour at different rates. Loose granular soils are rapidly eroded by flowing water, while cohesive or cemented soils are more scour-resistant. Failure of bridges due to scour at their foundations, which consist of abutments and piers, is a common occurrence. Based on the mode of sediment traort by the approaching flow, local scour is stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600" sa ), identified based on dimensional analysis, including abutment Froud number (Fr), armor-layer thikness to armor particle diameter ratio ( ), and armor particle to bed particle diameter ratio ( a ). The experimental data of clear water scour condition in thinly armored beds under the stability of surface particles limitation were used to determine an equation for equilibrium scour depth. Finally two relations for forecasting equilibrium scour depth for both semi-circular and semi-eliptical abutments were achived. Key Words Local scouring, abutment, armoring, sediment.
آب‌شستگی پدیده‌ای است طبیعی که در نتیجه عمل فرسایش بستر توسط جریان آب و حمل مواد جدا شده از آن به وسیله این جریان رخ می‌دهد. این پدیده باعث فرو ریختن پل‌ها شده و به خصوص در مواقع سیلاب در اثر وجود جریان‌های ناپایدار و حرکت اجسام شناور و معلق در آب، باعث صدمه زدن به پایه‌های پل‌ها و گرفتگی در مقطع سیلابی و افزایش عمق و سرعت جریان می‌شود. آب‌شستگی به سه نوع آب‌شستگی عمومی، آب‌شستگی انقباضی (تنگ شدگی) و آب‌شستگی موضعی تقسیم می‌شود. از روش‌های کنترل و کاهش میزان آب‌شستگی موضعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: بالا بردن مقاومت مواد تشکیل دهنده بستر (استفاده از سنگ‌چین یا لایه سپری)، کاهش قدرت عوامل فرسایش موضعی (استفاده از طوق و یا پای ستون، استفاده از شکاف و پایه‌های آئرودینامیک و استفاده هم‌زمان از طوق و شکاف) و افزایش مقاومت مواد بستر هم زمان با استفاده از عوامل کاهش دهنده فرسایش موضعی. اکثر مطالعات انجام شده در این زمینه به صورت تجربی و آزمایشگاهی بوده است که علت این امر پیچیدگی این پدیده در اثر بروز جریان‌های ثانویه در اطراف پایه، ثابت نبودن مشخصات هیدرولیکی نسبت به زمان، تغییر شرایط مرزی و اندرکنش سه فاز مختلف آب، هوا و رسوب می‌باشد. در تحقیق حاضر اثر لایه سپری بر آب‌شستگی موضعی اطراف تکیه‌گاه‌های نیم‌دایره و نیم‌بیضی مورد مطالعه قرار گرفته است. به طور کلی اهداف مورد نظر در این تحقیق شامل مطالعه و شناخت توسعه آب‌شستگی آب زلال در لایه سپری در تکیه گاه‌ها، مطالعه و شناخت تأثیر شکل تکیه‌گاه‌ها بر آب‌شستگی واقع در لایه سپری، بررسی تأثیر پارامترهای هیدرولیکی نظیر عدد فرود بر حداکثر عمق آب‌شستگی در لایه سپری و بررسی تأثیر پارامترهای فیزیکی نظیر قطر ذرات سپر، قطر ذرات بستر و ضخامت لایه سپری بر روند و میزان آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاه در حضور لایه سپری با استفاده از مدل آزمایشگاهی بوده است. آزمایش‌ها در یک کانال به طول 6/5 متر و عرض 30 سانتی‌متر با سطح مقطع مستطیلی انجام گرفته است. فاصله مورد نیاز به منظور فراهم آمدن شرایط لازم جهت توسعه کامل جریان در مقطع مورد آزمایش با اندازه‌گیری پروفیل‌های سرعت از ورودی کانال تعیین شده است. آزمایش‌ها روی دو نوع تکیه‌گاه ‌به شکل‌های نیم بیضی و نیم‌دایره و به ابعاد3b/L= برای نیم‌بیضی و2b/L= برای نیم‌دایره انجام گرفت (b:عرض تکیـه‌گاه و L:جلو آمده‌گـی تکیـه‌گاه). تکیه‌گاه‌ها در مقطعی از کانال به طول 1 متر، عرض 3/0 متر و ارتفاع 4/0 متر که با دو لایه از رسوبات یکنواخت (بستر و سپر) پوشیده شده است، قرار گرفته و قطرهای مختلف ذرات رسوب بستر و لایه سپری مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. بررسی‌ها نشان داد که سرعت جریان نقش بسزایی در نحوه گسترش گودال آب‌شستگی دارد. با افزایش قطر ذرات بستر در حضور یک لایه سپری ثابت ، عمق آب شستگی افزایش می‌یابد. با افزایش قطر ذرات لایه سپری در حضور بستر ثابت، عمق آب‌شستگی کاهش می‌یابد. در ضخامت لایه سپری ثابت با افزایش قطر ذرات بستر، عمق آب شستگی افزایش می‌یابد. در قطرهای کوچک بستر که بیشتر تحت اثر حفاظتی لایه سپری قرار دارند، افزایش سرعت تا زمانی که واژه‌های کلیدی: آب‌شستگی، فرسایش، لایه سپری، تکیه‌گاه، رسوب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی