بررسي عددي و آزمايشگاهي الگوي آبشستگي پيرامون آبشكن‌هاي چوگاني و مستقيم

در اين مقاله به بررسي آزمايشگاهي و عددي الگوي آبشستگي پيرامون سازه حفاظتي آبشكن در دو شكل مستقيم و چوگاني پرداخته شده است. در اين پژوهش از مدل آبشكن‌هاي مستقيم و چوگاني با طول 0/12 ‌متر در دبي‌‌هاي 10/5، 15 و 20 ليتر بر ثانيه در كانال آزمايشگاهي مستقيم استفاده شده است. نتايج نشان داد كه حداكثر عمق آبشستگي انتهاي دماغه براي آبشكن چوگاني و مستقيم با افزايش دبي جريان افزايش يافته است كه مقادير آن براي دبي 20 ليتر بر ثانيه به‌ترتيب 0/095 و 0/104 متر بود. همچنين عرض گودال آبشستگي در آبشكن مستقيم 2/25 و در آبشكن چوگاني دو برابر طول مؤثر آبشكن بود. در اين راستا، حداكثر عمق آبشستگي پيرامون دماغه در دو آبشكن مستقيم و چوگاني به‌ترتيب 0/87 و 0/79 برابر طول مؤثر آبشكن مشاهده شد. شكل بستر رسوبي در پايين‌دست آبشكن مستقيم در فواصل 0/09 و /15 متري از ديواره مجاور آبشكن كشيده‌تر ديده شد و تا حدود 1/3 برابر عرض كانال در پايين‌دست آبشكن ادامه داشت، در‌حالي كه براي آبشكن چوگاني حدود 1/15 برابر عرض كانال بود. به‌طور كلي ابعاد گودال آبشستگي پيرامون آبشكن چوگاني كمتر از آبشكن مستقيم بود. علاوه‌بر اين به‌منظور درك رفتار هيدروليكي جريان پيرامون آبشكن، از مدل عددي Flow3D استفاده شد. بررسي آماري نتايج دو مدل حاكي از وجود خطاي نسبي حدود 20 درصد بود كه نشان از عملكرد مناسب مدل در تخمين عمق آبشستگي حداكثر است.