مطالعه آزمایشگاهی پایداری مصالح سنگچین بستر در محل تلاقی رودخانه‌‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد، عضوهیئت علمی گروه سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

اتصال کانال­ها به همدیگر پدیده­ای است که در اکثر سیستم­های رودخانه­ای و کانال­های آبیاری و زهکشی دیده می­شود و در آن دو جریان کانال اصلی و فرعی با هم برخورد می­کنند. به دلیل تغییر در مقدار و جهت سرعت، مقدار دبی جریان و دبی رسوب پدیده­هایی چون فرسایش در بستر، فرسایش سواحل و بالاخره رسوبگذاری در پائین­دست محل تلاقی اتفاق می­افتد. این امر باعث ایجاد خسارت به ابنیه مجاور و همچنین تغییر ریخت شناسی رودخانه می­شود. یکی از راه­های جلوگیری و کنترل فرسایش استفاده از ریپ­رپ یا سنگچین در محل تلاقی می­باشد که تا کنون در این زمینه معیار طراحی ارائه نشده‌است. از این رو در این مطالعه آزمایش‌هائی با اندازه ذرات سنگ مختلف (D50) و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف به منظور تعیین عوامل مؤثر بر پایداری سنگچین­ها در شرایط آستانه حرکت ذرات و آستانه شکست (حالتی که تقریبا تمامی ذرات سنگچین شروع به حرکت می­کنند) انجام شده است. عدد پایداری (S.N)، که عامل تعیین پایداری سنگچین می­باشد به ازای چند اندازه ذره با چگالی­های مختلف (Gs)، و در نسبت دبی­های (Qr) مختلف (نسبت دبی کانال فرعی به دبی کانال اصلی قبل از تلاقی)، مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص گردید که با افزایش نسبت دبی، عدد پایداری کاهش پیدا می­کند و به ازاء مقادیر یکسان نسبت دبی، با کاهش اندازه ذرات سنگچین عدد پایداری کاهش می­یابد.همچنین با کاهش چگالی صرف نظر از تأثیر سایر متغیرها عدد پایداری افزایش می­یابد. در نهایت رابطه­ای با دقت قابل قبول (86/0=R2 ) برای برآورد عدد پایداری استخراج گردید.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory Study of Stability in the Riprap Materials of bed at the Confluence of Rivers

نویسندگان [English]

  • E Ghanbari Adivi 1
  • M Shafae Bajestan 2
  • M Saghi 3
چکیده [English]

Channel confluence is a common feature of the most irrigation and drainage channels and river systems, where tributary conflicts the main channel. Due to complex flow patterns - because of variation of magnitude and direction of flow velocity, flow and sediment discharge  -bed erosion, shoreline erosion and accumulation of sediment at the downstream of river confluence are common processes. This phenomenon causes damage of the adjacent structures and changes river morphology. A common practice to prevent and control bed erosion at river confluence is to use a cover of stone or rip­rap. Criterion for design of stone has not been developed in the past, therefore in this study, some stone sizes (D50) with different specific gravity under different hydraulic conditions have been tested to determine the factors that affect the stability of riprap at the threshold and failure conditions. The stability number (SN), which is a decisive factor for riprap stability has been studied for some different stone sizes (D50), specific gravity (Gs) and flow discharge ratio (Qr). It was found that with increasing flow rate, the stability number decreased; also it revealed that the stability number decreased by decreasing particle size of riprap for a constant discharge ratio (Qr). Apart from the effects of the other variables, the stability number (SN) increased, as the specific gravity of stone (Gs) decreased. Finally, a relationship with an acceptable accuracy (R2 = 0.86) was determined to estimate the stability number (SN).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion
  • Riprap
  • River confluence
  • Stability