بررسی تأثیر صفحات دوگانه مستغرق در کاهش و کنترل آبشستگی کنار پایه استوانه ای

چکیده پل ها از مهم ترین سازه های هیدرولیکی هستند که از دیرباز مورد استفاده قرار می گیرند. نقش استراتژیک پل ها در برقراری راه های ارتباطی بر کسی پوشیده نیست. پل ها همواره در معرض تخریب بوده و می باشند و همه ساله تعداد زیادی از آنها در سراسر جهان تخریب می شوند. علت عمده تخریب پلها نادیده گرفتن نقش مسائل هیدرولیکی در طراحی از جمله آب شستگی کنار پایه پل ها است. لذا برای طراحی پل، شناخت پدیده آبشستگی و به کار بردن تمهیدات لازم برای کاهش و کنترل آن بسیار ضروری است. یکی از روش های جدید در کاهش میزان آبشستگی در اطراف پایه های پل، استفاده از صفحات مستغرق در کنار آنها است. در این تحقیق، از سری صفحات مستغرق بصورت دوگانه، با طول های متفاوت و نیز زاویه قرارگیری متفاوت که در موقعیت های مختلفی نسبت به پایه قرار گرفته اند، برای آزمایش استفاده شده است. آزمایش ها در آزمایشگاه هیدرولیک مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری استان تهران‏، در یک کانال مستطیلی با ابعادی بطول 14 متر، عرض 5/1 متر و ارتفاع 6/0 متر انجام شد. برای این منظور از رسوبات غیرچسبنده، با قطر متوسط 1 میلیمتر استفاده شد. مدل پایه پل از جنس آهن با قطر 6/7 سانتیمتر(3 اینچ) و صفحات مستغرق نیز از جنس فلز بصورت دوگانه (جفت)، با ارتفاع 10 سانتیمتر و ضخامت 1 سانتیمتر، با طول های مختلف (با اعمال ضرایب 33/0، 5/0، 66/0، 1 و 5/1 برابر قطر پایه) که در سه زاویه قرارگیری متفاوت نسبت به جهت جریان، در چهار موقعیت مختلف نسبت به مدل پایه قرار گرفتند، استفاده شد. آزمایش ها به مدت هفت ساعت و در شرایط آبشستگی آب زلال انجام شدند. در این آزمایش ها حداکثر عمق آبشستگی و حجم حفره آبشستگی اندازه گیری شدند. نتایج آزمایش ها نشان داد که کاربرد صفحات مستغرق دوگانه با زاویه قرارگیری 10 درجه با طول 5/0 برابر قطر پایه در موقعیت زاویه 45 درجه نسبت به جریان حداکثر عمق و حجم حفره آبشستگی به ترتیب به مقدار 82/48 و03/46 درصد کاهش بیشترین کاهش را داشته است.