بررسي آزمايشگاهي تأثير آرايش قرارگيري صفحات مستغرق تخت، انحنادار و زاويه دار در كاهش آبشستگي پايه پل

Experimental Investigation of Flat, Curved and Angled Submerged Vane’s Placement Effect on Bridge Pier Scouring

يكي از روش هاي حفاظت از پايه هاي پل در برابر آبشستگي استفاده از صفحات مستغرق مي باشد.اين صفحات با تغيير در رژيم حركت بار بستر اين امكان را فراهم مي سازند مي سازند تا محل رسوب گذاري و فرسايش قابل كنترل باشد. در اين تحقيق، با استفاده از مدل فيزيكي، تاثير استفاده از صفحات مستغرق با شكل هاي مختلف تخت، انحنادار و زاويه دار در تعدادتعداد (دو و شش صفحه) و آرايش هاي قرارگيري متفاوت (قرار گرفته با فاصله D و نيز قرار گرفته كنار پايه به صورت متقارن نسبت به خط جريان) در كنترل آبشستگي موضعي پايه استوانه اي تحت زاويه حمله 20 درجه مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور پايه استوانه اي پل به قطر 2.54 سانتي متر در كانال مستطيلي آزمايشگاه به طول 10 متر و عرض 30 سانتي متر در شرايط آب زلال با u* / u*c =0.92 مدل سازي شد. در اين آزمايش ها از صفحاتي با طول برابر قطر پايه و ارتفاع روي بستر صفر استفاده شده است. بر اساس نتايج اين تحقيق در شرايط كاربرد شش صفحه مستغرق با حالت هاي مختلف قرارگيري آن ها، كاهش عمق آبشستگي تا 93 درصد حاصل شد. بيشترين مقدار كاهش عمق آبشستگي نسبت به پايه بدون محافظ مربوط به صفحات انحنادار چيده شده در اطراف پايه بود.

One of the methods for a local scour countermeasure at bridge piers is the use of submerged vanes. Vanes change the regime of bed load movement that led to control place of deposition and erosion. In this paper the effects of submerged vanes with different forms flat, curved and angled in number (2 and 6) and various configurations (the distance D and located on the pier symmetrically with respect to the flow line) on reducing local scour around cylindrical pier with angle of 20° was performed to investigate. Experiments were conducted in a 10 m long and 0.3 m wide flume and a cylindrical pier of 2.54 cm diameter. Clear-water scour tests with u*‎/u*c=0.92 were performed. The length of the vanes was equal the pier width and was installed on the bed. Results showed that reduction of scour with different arrays of six vanes was 93%. The highest reduction in scour depth was achieved for curved vanes are placed around the pier.