بررسي اثر همزمان صفحات مستغرق و شكاف بر ميزان آبشستگي پايه پل

Evaluation of Effect of the Submerged Vanes and Slot on Reduction of Local Scour Around Bridge

بررسي تحقيقات گذشته نشان مي­دهد كه روش­هاي زيادي براي كاهش آبشستگي اطراف پايه­ هاي پل مورد تحقيق قرار گرفته است. اما استفاده توام از صفحات دوگانه و شكاف مورد توجه قرار نگرفته است. در تحقيق حاضر هدف تعيين تاثير توام صفحات دوگانه و شكاف بر ميزان آبشستگي مي‌باشد. براي اين منظور كاهش ميزان آبشستگي با نصب يك سري صفحات مستغرق به صورت دوگانه، با طول­ و زاويه ­هاي قرارگيري مختلف مورد بررسي قرار گرفت. فاصله قرارگيري اين صفحات در چهار موقعيت مختلف (S1 الي S4 ) نسبت به پايه پل انتخاب شد. قطر پايه 3 سانتي­متر و نسبت طول صفحات به قطر پايه برابر 33/0، 66/0 و 1 و زواياي قرارگيري زوج صفحات نيز در چهار زاويه 10، 20، 30 و90 درجه نسبت به جهت جريان انتخاب شدند. آزمايش­ها بر روي پايه ­هاي شكافدار با عرض 25/0 قطر پايه و ارتفاع 2 برابر قطر پايه انجام گرديد. آزمايشات نشان داد در صورت استفاده از پايه شكاف­دار تنها عمق آبشستگي نسبت به پايه شاهد 21% كاهش مي­يابد. اما هنگامي كه از صفحات و شكاف به­ صورت همزمان استفاده مي­شود ميزان كاهش آبشستگي مي­تواند خيلي بيش­تر شود. انجام آزمايشات در موقعيت­ هاي S1 و S3 نتايج بهتري را در كاهش حداكثر عمق آبشستگي نسبت به پايه شاهد نشان دادند. به­ طوريكه در موقعيت S3 در تمامي حالت­هاي طول صفحات و زاويه قرارگيري، حداقل كاهش عمق آبشستگي نسبت به پايه شاهد 40 درصد بود. دراين حالت بهترين نتيجه در طول صفحات 2 سانتي­متر و زاويه­ هاي قرارگيري 10 و 30 درجه بدست آمد كه حاكي از كاهش حدود 86 درصدي عمق آبشستگي نسبت به پايه شاهد بود.

The past research has shown that many methods have been used to reduce the scouring around piers. But the use of submerged vanes and slots has not been considered. In this research assemble of double submerged vanes with various lengths and angles attack on pier scouring reduction were carried out.. The submerged vanes were placed in four different positions (S1 to S4) relative to the pier head. The pier diameter was D=3 cm and the vanes length to the pier diameter ratio were: L/D= 0.33, 0.66 and 1. The angles of double vanes were 10,20,30,90 degrees corresponding to the flow direction. All tests were conducted on slot piers. The ration of width and height slots to pier diameter were 0.25 and 2 respectively. The results showed that using the slot pier can reduce the pier scouring about 21% , with submerged vanes with slot can be more effective for reduction of pier scouring. S1 and S3 positions showed best results in reducing the maximum scour depth compared to other positions. The maximum reduction of scouring was 86% in the third position (S3) when the length of vanes were 2 cm , and angles of double vanes were 10, 30, degrees corresponding to the flow direction.