مدلسازي عددي پديده آبشستگي موضعي اطراف پايه پل با نرم افزار Flow3D

Numerical modeling of local scouring phenomenon around the bridge base with Flow3D software

در پديده آبشستگي موضعي اطراف پايه پل ها عوامل بسياري نقش دارند. اين عوامل به طور كلي به سه دسته هيدروليكي، هندسي و ژئوتكنيكي تقسيم مي شوند. عوامل هيدروليكي شامل پارامترهاي عمق جريان در بالا دست، سرعت متوسط جريان در بالا دست، شيب كانال، دبي در واحد عرض، سطح مقطع جريان و شكل آبراهه و... بوده و بطور كلي مي توان عوامل ژئوتكنيكي را شامل پارامترهاي مرتبط با رسوب دانست. عوامل هندسي نيز شامل پارامترهاي مرتبط با شكل هندسي پايه ي پل مي باشد كه عبارتند از قطر پايه يا عرض پايه عمود بر جريان آب، طول پايه در جهت جريان آب، شكل پايه، زاويه محور پل با جهت جريان، فاصله پايه ها، زبري و صافي سطح پايه، سيستم حفاظتي پايه ها، اجسام شناور كه به وسيله جريان حمل مي شوند. در تحقيق حاضر به مدل سازي پديده آبشستگي موضعي اطراف پايه پل با استفاده از نرم افزار FLOW3D پرداخته شده است. مدت زمان شبيه سازي برابر با 30 ثانيه درنظر گرفته شد. نتايج نشان داد كه بيشترين عمق آبشستگي براي پايه پل منفرد برابر 0.002 متر مي باشد كه بعد از مقايسه با مقدار واقعي حاصل از تحقيقات آزمايشگاهي به مقدار 30 درصد اختلاف مشاهده گرديد.

Many factors play a role in the phenomenon of local erosion around the foundations of bridges. These factors are generally divided into three categories: hydraulic, geometric and geotechnical. Hydraulic factors include the parameters of depth of flow upstream, average velocity of flow upstream, channel slope, discharge per unit width, cross-sectional area of flow and shape of waterway, etc., and in general, geotechnical factors can be considered to include parameters related to sedimentation. . Geometrical factors also include parameters related to the geometric shape of the bridge foundation, which include the diameter of the foundation or the width of the foundation perpendicular to the water flow, the length of the foundation in the direction of the water flow, the shape of the foundation, the angle of the bridge axis with the direction of the flow, the distance between the foundations, roughness and Foundation surface smoothness, foundation protection system, floating objects carried by current. In this research, the local scouring phenomenon around the bridge base has been modeled using FLOW3D software. The duration of the simulation was considered equal to 30 seconds. The results showed that the maximum scour depth for a single bridge foundation is equal to 0.002 meters, which after comparing with the actual value obtained from laboratory research, a difference of 30% was observed.