بررسي استفاده از صفحات مستغرق در كاهش آبشستگي در پاياب حوضچه آرامش (مطالعه موردي: بند سنگي ملاتي زيارت)

سابقه و هدف: درجريان خروجي از حوضچه‌هاي آرامش بخش قابل توجهي از انرژي باقي مي‌ماند، لذا در پايين دست حوضچه‌هاي آرامش معمولا آبشستگي موضعي رخ مي‌دهد.يكي‌از روش‌هاي پيشنهادي براي‌كاهش‌آبشستگي، استفاده ازصفحات‌مسغرق است. بررسي منابع نشان داد تاكنون پژوهشي ‌در خصوص استفاده از تكنيك صفحات مستغرق براي كنترل آبشستگي در پاياب حوضچه‌آرامش انجام نشده است. از طرفي با توجه به تحقيقات انجام گرفته تاكنون براي شناخت سازه‌هاي سنگي ملاتي و تاثيرات آن از مدل فيزيكي استفاده نشده است. بنابراين موارد ذكر شده از نوآوري‌هاي اين تحقيق است.مواد و روش‌ها بند سنگي_ ملاتي تول بنه بر روي رودخانه تول بنه ودر24 كيلومتري جنوب شهرستان گرگان به طول20و ارتفاع6 متر و طول حوضچه آرامش10.5متر قرار دارد. جهت شناسايي شرايط‌آبشستگي پايين‌دست اين سازه مدل فيزيكي اين سازه در آزمايشگاه هيدروليك تحقيقات آب گروه مهندسي آب دانشكده مهندسي‌آب ، پرديس كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه گرگان ساخته شده است. براي اين منظور يك كانال بتني به طول 9 متر، عرض و ارتفاع يك مترساخته شده است. براي انجام اين آزمايش سازه سنگي_ ملاتي زيارت از جنس فلز با توجه به امكانات آزمايشگاه به مقياس (1/20) ساخته شد. براي اندازه‌گيري سطح آب از دستگاه عمق سنج ديجيتالي با دقت 0.1 ميليمتر و براي اندازه‌گيري، توپوگرافي جديد ايجاد شده بستر، از دستگاه اندازه‌گيري پروفيل بستر با دقت 1 ميليمتر، استفاده شد. آزمايشات در ابتدا براي شناسايي شرايط ‌آبشستگي پاياب بندسنگي ملاتي زيارت در طول 8 ساعت با دبي25 ليتر بر ثانيه در سه مرحله انجام گرفت. در مرحله اول آب از روي سرريز وكليه لوله‌ها عبور نمايد ، در مرحله بعدي آب از روي سرريز و از درون لوله‌هاي بالايي وارد حوضچه مي‌شود. در مرحله آخر آزمايشات در صورتي كه آب تنها از روي سرريز عبور نمايد انجام گرفت. براي بررسي تاثير صفحات مستغرق بر كاهش آبشستگي پاياب حوضچه آرامش آزمايشات با تركيب صفحات در زاويه ها و فواصل مختلف انجام شده است. در مرحله اول از صفحات با زاويه20 درجه با تركيب صفحات به صورت همگرا و پس از آن بصورت زيگزاگ استفاده شده است. درمرحله دوم زاوبه صفحات به 45 درجه تغيير پيدا كرد. در اين روش ابتدا از تركيب صفحات همگرا و پس از آن از تركيب صفحات به صورت واگرا استفاده شده است. در مرحله سوم از صفحات‌تركيبي استفاده شده است. يافته‌هانتايج نشان داد بهترين حالت براي كاهش آبشستگي اجراي صفحات مستغرق واگرا با زاويه 45 و استفاده از صفحات زيگزاگي با زاويه25 درجه مي‌باشند كه عمق آبشستگي 25 ميليمتر را نشان مي دهد.از آنجا كه صفحات مستغرق واگرا با زاويه 45 در عمل موجب شسته شدن ديواره ها خواهد شد بهترين روش براي كاهش آبشستگي، زاويه زيگزاگي20 درجه است. همچنين بيشترين آبشستگي در حالت استفاده از صفحات مستغرق همگرا با زاويه 20 درجه با عمق آبشستگي 95 ميليمتر اتفاق مي افتد.نتيجه گيري صفحات ‌مستغرق‌ موجب تغيير‌‌ مسير جريان‌ مي‌شوند. گرچه اين روش‌ها موجب آبشستگي كمتري نسبت به آزمايش مبنا شده اند، اما در مجموع براي اين كه آبشستگي در پايين‌دست حوضچه‌آرامش، به صفر نزديك شود نيازمند آزمايشات وتكنيك هاي جاي گذاري صفحات متفاوت بيشتري مي‌باشد.