بررسي آزمايشگاهي تأثير فاصله نصب آبشكن هاي نفوذپذير با المان‌هاي شش‌پايه بر تغييرات الگوي رسوبي بستر

Laboratory evaluation of the effect of permeable vanes distance using six-pillar concrete elements on the bend migration

آبشكن‌هاي نفوذپذير سازه‌هايي هستند كه با انحراف جريان فرساينده از قوس بيروني رودخانه بطرف مركز آن، فرسايش ساحل بيروني رودخانه را مهار مي‌كنند. در اين مطالعه به بررسي الگوي فرسايش و رسوبگذاري در اطراف سازه آبشكن در شرايط نصب فاصله متفاوت آبشكن‌ها از يكديگر پرداخته شده است. المان‌هاي بتني شش‌پايه از جمله مصالحي هستند كه با قرار گرفتن روي‌هم يك سازه نفوذپذير را تشكيل داده و بدون خشكاندن بستر رودخانه قابل اجرا مي‌باشند. در اين راستا چگونگي عملكرد اين سازه‌ها نيازمند بررسي مي‌باشد. با اين مفهوم در تحقيق حاضر عملكرد اين سازه در كانال آزمايشگاهي با عرض 60 سانتيمتر و قوس 180 درجه ملايم و تحت شرايط هيدروليكي مختلف (Fr= 0.227, 0.244, 0.261, 0.278) انجام شد. داده‌هاي موردنياز آزمايش در فواصل مختلف بين بلوك‌ها شامل 60، 72، 84 و 96 سانتيمتر با طول مؤثر 12 سانتيمتر معادل 20 درصد عرض فلوم اندازه‌گيري شد. آزمايش شاهد در شرايط مشابه ساير سناريوها بدون نصب صفحات انجام گرديد. مقايسه نتايج آزمايش‌هاي شاهد و اصلي نشان داد كه نصب صفحات مستطيلي نفوذپذير با فاصله پنج برابر طول مؤثر بهترين راندمان را در كاهش حداكثر عمق آبشستگي در ديواره خارجي داشته بطوريكه نسبت به آزمايش‌هاي شاهد به ميزان 70/1 و 57/9 درصد به ترتيب در اعداد فرود 0/227 و 0/261 كاهش داشته است.

Permeable vanes are structures that move the erosion of the outer bank of the river by diverting the erosive flow from the outer arch of the river to its center. In this study, the pattern of erosion and sedimentation around the hydraulic structure in the installation conditions of different distances from each other has been studied. Six-pillar concrete elements are materials that form a permeable structure overlapping and are applicable without drying the riverbed. These blocks need to be examined for how the structure works. With this concept, in the present study, the performance of this structures were performed in a laboratory channel with a width of 60 cm and a 180 degree flume under different hydraulic conditions (Fr = 0.227, 0.244, 0.261, 0.278). The required data were measured at different distances (5L, 6L, 7L, 8L) with an effective length equal to 20% of the width of the flume (L=12cm). Control experiment was performed in similar conditions to other scenarios without groins construction. Comparison of the results of the control and main experiments showed that the construction of permeable rectangular groin with a distance of 5L had the best efficiency in reducing the maximum depth of scour at the outer bank compared to the control experiments equal to 70.1% and 57.9% in Froud numbers of 0.227 and 0.261, respectively.