بررسي آزمايشگاهي اثر تيغه ي افقي بر توپوگرافي بستر در خم 90 درجه

Experimental Investigation on the Effects of Horizontal Footing on Topography ofBed in 90o Bend

ساحل خارجي خم رودخانه‌ها به دليل نحوه شكل گيري الگوي جريان به ويژه جريان‌هاي ثانويه در خم، در معرض فرسايش شديد مي‌باشد. از اين رو ضروري است تا حفاظت گردد. روش‌هاي حفاظتي بايد با در نظر گرفتن بيشينه ي عمق فرسايش طراحي و اجرا شوند. روش‌هاي كاهش عمق آبشستگي باعث كاهش هزينه‌هاي روش‌هاي حفاظتي مي‌گردد. در اين مقاله كاربرد تيغه ي افقي به منظور بررسي ميزان تاثير آن در كاهش عمق آبشستگي مورد مطالعه قرار گرفته‌است. براي اين منظور خم 90 درجه در آزمايشگاه هيدروليك ساخته شد و اثر تيغه ي افقي را كه در طول قوس خارجي در برابر جريان جلو آمده بر كاهش فرسايش و توپوگرافي بستر در آبراهه‌هاي روباز بررسي گرديد. نتايج آزمايش ها نشان داد كه اين روش در كاهش آبشستگي و يكنواخت نمودن توپوگرافي بستر كاملا موثر است. آزمايش ها براي تيغه‌ به عرض 75 ميليمتر در چهار عمق كارگذاري 0، 20، 40 و 60 درصد، بيشينه ي عمق آبشستگي براي حالت بدون تيغه انجام شد و نتيجه گيري شد كه قرار گيري تيغه در 40 درصد بيشينه ي عمق آبشستگي حالت بهينه را دارا بوده و باعث 5/44 درصد كاهش در بيشينه ي عمق آبشستگي نسبت به حالت بدون كارگذاري تيغه مي‌شود.

The outer banks in river bends are subject to sever bank erosion due to secondary flows. Therefore, it is essential to have some measurements for protection. The protection must be based on maximum scour hole. Any measurements to reduce the scour hole would be beneficial for protection. In this paper the effect of horizontal footing on reduction of scour hole has been investigated. To reach such goals, an experiment with a 90 degree flume was carried out and series of horizontal footing were installed at outer bank in four different elevations of 0, 20, 40 and 60 percent of maximum scour depth. By comparison of the bed topography with and without footing; a maximum scour reduction of more than 44.5% was obtained with footing installed at elevation of 40% of the maximum scour depth. The results of this study reveal that the point of maximum scour hole has been displaced from the outer bank to the center of the flume.