مطالعه آزمايشگاهي الگوي جريان و توپوگرافي بستر در حضور آبشكن‌هاي متخلخل جاذب، دافع و قائم در كانال با بستر فرسايش‌پذير

Laboratory investigation flow pattern and bed topography in the presence of attracting, repelling and deflecting porous spur dikes in the straight channel with erodible bed

از جمله روش­هاي حفاظت از سواحل كه در دهه­هاي اخير در رودخانه­ها مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از آبشكن­هاست. آبشكن­ها بر روي خطوط جريان اثر گذاشته و با ايجاد تغييراتي در سرعت و جهت جريان موجبات تغييرات عمده در توپوگرافي بستر در اطراف آبشكن و هم­چنين سواحل را فراهم مي­آورند. شناخت و جهت­دهي به اين تغييرات منجر به ساماندهي به­صرفه رودخانه در نواحي موردنظر خواهد شد. در تحقيق حاضر تاثير آبشكن­هاي باز توري­سنگي قائم، جاذب و دافع در مسير جريان بر توپوگرافي بستر و الگوي جريان مورد بررسي قرار گرفته است. در اين بررسي عملكرد آبشكن­هاي مذكور با آبشكن بسته مقايسه خواهد شد. نتايج نشان مي­دهد كه با كاهش درصد تخلخل آبشكن­ها، انحراف جريان اصلي و شدت جريان­هاي ثانويه حول آبشكن افزايش يافته كه اين امر موجب افزايش تغييرات توپوگرافي بستر و ايجاد حفره­هاي بزرگ­تر حول آبشكن مي­شود. با افزايش شدت فرسايش حول آبشكن، رسوبگذاري در كناره­ها افزايش مي­يابد. بيشترين آبشستگي (نسبت آبشستگي به عمق جريان) مربوط به آبشكن قائم بسته به ميزان 9/0 و كمترين اين پارامتر مربوط به آبشكن جاذب با تخلل 50 درصد به ميزان 23/0 مي­باشد. حداكثر مقادير آبشستگي براي همه آبشكن­ها در دماغه آبشكن رخ داده است. همچنين در بررسي مقادير حداكثر سرعت طولي، عرضي و قائم سرعت، به ترتيب براي آبشكن قائم بسته 43، 20 و 14- سانتي­متر بر ثانيه و براي آبشكن جاذب با تخلخل 50 درصد، 43، 9/15 و 11- سانتي­متر بر ثانيه مي­باشد.

One of the usual methods for river banks protection is using spur dike structures that if properly designed and executed, in addition to controlling erosion, It leads to the rehabilitation of rivers margin valuable lands. Spur dikes affect the streamlines and it make changes in the velocity and direction of the flow, leading to major changes in the bed topography around the spur dike as well as the beaches. Recognizing and directing these changes will lead to the River Affordable Planning in the desired areas. In the present study, the effect of the Deflecting open gabion spur dike, attracting and repelling on the bed topography of the flow path and flow pattern has been investigated. ADV was used to measure flow velocity in different directions. This velocity meter is submitted by transmitting waves of 10 or 16 MHz frequency from a transmitter to a sample size of 6 mm in diameter and 3 mm in diameter at a distance of 5 cm from the transmitter and receiving waves by receiver antennas measures the velocity of particles within the sampling volume. The device has the ability to measure the distance from the floor inside the water. Therefore, taking into account the baseline level, the measured distance at each point was deducted from the base value and the scouring of that point was obtained. In these experiments, the Froude number was fixed at 0.26. Also, the depth of flow in the set of experiments is 14.6 cm, which is extracted according to the discharge rate and the displacement threshold formula. The experiments were carried out in such a way that after the equilibrium of the bedding and scouring harvest, the flow pattern was started using the ADV device.