تشكيل انسداد مؤثر در ورودي كالورت لوله‌اي در حضور اجسام شناور (چوب) در شرايط جريان غير‌ماندگار

به منظور انتقال آب از زير جاده‌ها از سازه‌اي به نام كالورت (آبگذر) استفاده مي‌شود. يكي از مشكلاتي كه به هنگام وقوع سيلاب ممكن است ايجاد شود پديده‌ي انسداد يا گرفتگي مجراي آبگذر توسط زباله‌‌ها و چوب درختان مي باشد كه چگونگي تشكيل آن تاكنون مورد بررسي قرار نگرفته است. چوب‌ها در صورت انسداد در ورودي كالورت، سطح مقطع كالورت را كاهش، جريان آب را منحرف كرده و سرعت جريان را در ورودي كالورت افزايش مي‌دهند، اين گونه خطر ناپايداري سازه‌اي كالورت و آسيب‌هاي وارده به زمين‌هاي مجاور سازه، افزايش مي‌يابد. در اين تحقيق آزمايشگاهي، پديده انسداد حاصل از تجمع چوب‌ها در ورودي كالورت لوله‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج حاصل از آزمايش‌ها براي كالورت مورد آزمايش ماكزيمم درصد انسداد مؤثر در ورودي كالورت در آخرين گام زماني در شاخه‌ي نزولي هيدروگراف اتفاق افتاده است. بيشترين مقدار اين پارامتر براي چوب‌هاي به قطر 12 ميلي‌متر برابر تقريبأ 65 درصد و براي چوب‌هاي به قطر23 ميلي‌متر معادل تقريبأ 70 درصد بدست آمده است.

Culverts are hydraulic structures that play an important role in the passage of rainfall runoff under roads, railroads, or similar obstruction from one side to the other side. The phenomenon of blockage by woody debris is one of the serious problems in the design and utilization of road drains that has not been studied well. Wooden floating objects in the event of a blockage at the culvert entrance reduces cross-sectional area, to divert the flow of water and decrease the flow rate. Hence, risk of instability and damage to adjacent areas of the structure are increased. As a result of smaller cross sectional area, mean flow velocity in culverts is higher than upstream channel. At the culvert entrance, flow contraction occurs while flow diverges at the culvert exit. In this study… The results show that the maximum percentage of effective blockage occurred during the falling limb of the hydrograph for two models studied. The greatest values of this parameter were 65% and 70% for woody floating objects with diameter of 12and 23mm, respectively. This parameter is higher in pipe culvert while the distance of blockage to the floor of culvert entrance was lower in pipe culvert.