اثر انتقال جانبي اندازه حركت بر عمق آب شستگي اطراف پايه هاي كناري پل ها در مقاطع مركب

The Intfluence of Lateral Momentum Transfer on Bridge Abutment Scour in Compound Rivers

پايه‌هاي كناري پل‌ها معمولاً در ناحيه ميادين غرقاب رودخانه‌ها قرار مي‌گيرند، جايي كه توزيع سرعت جريان و تنش برشي بستر در مقطع عرضي، به طور قابل ملاحظه‌اي غيريك‌نواخت است. تاكنون اثر هندسه مقطع و غيريك‌نواختي توزيع پارامترهاي ياد شده بر پديده آب‌شستگي، در مجاري با مقاطع مركب، به طور جامع مورد بررسي قرار نگرفته است. در اين تحقيق، كه به منظور ارزيابي اثر انتقال جانبي در اندازه حركت در جريان‌هاي مركب، بر ميزان عمق آب‌شستگي اطراف پايه‌هاي كناري پل‌ها صورت گرفته، اعماق مشاهده شده آب‌شستگي در جريان‌هاي متداخل و نامتداخل مورد مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه در نسبت‌هاي كوچك اعماق جريان در ميدان غرقاب، λa، به كل عمق جريان (H)، كه انتقال جانبي اندازه حركت شديد مي‌باشد، ميزان آب‌شستگي در جريان‌هاي متداخل مي‌تواند تا حدود 30% نسبت به مقدار آن در جريان‌هاي نامتداخل افزايش يابد (λa/H<0.3). به اين ترتيب، اهميت انتقال جانبي اندازه حركت در ميدان‌هاي مركب جريان، و اثر آن بر برآوردهاي مهندسي روشن مي‌شود. اما استنباط جامع و متقن براي ارائه نتايج كاربردي بايد مبتني بر طيف وسيعي از داده‌ها باشد، كه خود ضرورت انجام مطالعات تفصيلي براي تعيين اثر پارامترهاي مختلف بر پديده آب‌شستگي در جريان مركب را تبيين مي‌كند.

Bridge abutments are usually located in the floodplain zone of rivers where velocity and shear stress are not uniformly distributed. The influence of channel geometry and lateral momentum transfer in compound flow field on the scouring phenomenon has not been fully investigated and understood yet. The impact of lateral momentum transfer on the local scour at abutments terminating in the floodplain of a compound channel is presented in this paper. It is shown that, by accounting for lateral momentum transfer at small floodplain/main channel depth ratios (λa/H<0.3), estimates of maximum local scour depth are increased by up to 30%. Therefore, ignoring the influence of the lateral momentum transfer, in such circumstances, might result in unrealistic estimation of the scour depth. To draw a more general conclusion, more data are required to assess the influence of different parameters affecting the phenomenon in compound flow conditions.