بررسی آزمایشگاهی تاثیر فاصله صفحات مثلثی شکل بر تغییرات توپوگرافی بستر رودخانه در قوس 90 درجه

یکی از روش های جدید جهت کنترل فرسایش در ساحل خارجی قوس رودخانه ها استفاده از صفحات متصل به ساحل می باشد. این صفحات مثلثی شکل می باشند که معمولاً با زاویه کم (20 الی 30 درجه) نسبت به ساحل بالادست نصب می شوند. این سازه ها جریان های ثانوی را کاهش داده و جهت جریان را که از روی آنها می گذرد به صورت عمود بر موقعیت سازه تغییر می دهند. بدین ترتیب الگوی عمومی جریان در خم را تغییر داده، که در نتیجه ی آن سرعت جریان در نزدیک ساحل خارجی کاهش می یابد و منطقه ی تجمع خطوط جریان از محل قوس خارجی به سمت مرکز هدایت می شود. توزیع مجدد سرعت در نهایت باعث خواهد شد تا خط القعر رودخانه از محل پنجه ساحل به میانه رودخانه منتقل شود. تاکنون در زمینه ی استفاده از صفحات متصل به ساحل تحقیقات اندکی صورت گرفته است. در این تحقیق هدف اصلی بررسی الگوی فرسایش و رسوبگذاری در قوس رودخانه ها با استفاده از صفحات مثلثی متصل به ساحل می باشد؛ که در این راستا در مورد تاثیر فاصله بین صفحات مثلثی و نیز عدد فرود جریان برکنترل فرسایش دیواره خارجی قوس 90 درجه تمرکز شده است. آزمایش ها در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 90 درجه ملایم با نسبت برابر با 4 و مقطع عرضی مستطیلی به عرض 7/0 متر انجام پذیرفت. در این تحقیق از صفحات متصل به ساحل مثلثی شکل به طول 142 سانتی متر و ارتفاع 5/33 سانتی متر و صفحات مستطیلی شکل به طول 53 سانتی متر و ارتفاع 45 سانتی متر با طول موثر 14 سانتی متر(l) معادل یک پنجم عرض فلوم( ) استفاده شد و زاویه نصب صفحات نسبت به ساحل بالادست 20 درجه در نظر گرفته شد. در این تحقیق متغیرها شامل عدد فرود(24/0، 26/0، 29/0 و 32/0به ترتیب متناظر با دبی های 33،30،27،25 لیتر بر ثانیه) و فاصله قرارگیری صفحات نسبت به هم (l5، l6، l7، l8) می-باشند. آزمایش ها در حالت آب زلال انجام شد. نتایج مطالعه نشان می دهد استفاده از سری صفحات باعث انحراف جریان از قوس بیرونی به طرف مرکز و سپس قوس داخلی فلوم خواهد شد که این مزیت در عمل باعث کنترل فرسایش در قوس بیرونی رودخانه ها می شود. با افزایش فاصله صفحات مثلثی متصل به ساحل، میزان انحراف جریان از ساحل بیرونی به طرف میانه فلوم و در نتیجه تنش برشی بستر در میانه فلوم کاهش می یابد، و این امر سبب کاهش حداکثر عمق آبشستگی کانال فرسایشی خواهد شد. در یک فاصله ی ثابت بین صفحات متصل به ساحل با افزایش عدد فرود، با توجه به ثابت بودن عمق جریان در مسیر مستقیم بالادست ، عمق خط-القعر افزایش می یابد. و بیشینه ی عمق آبشستگی مربوط به صفحات مستطیلی بطور متوسط 80 درصد بیشتر از صفحات مثلثی بود.