تاثیر توأم صفحات مستغرق و طوق در کاهش آبشستگی پایه¬های مستطیلی با دماغه¬ی گرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تبریز

چکیده

     در این تحقیق تاثیر توأم صفحات مستغرق وطوق در کاهش آبشستگی اطراف پایه­های مستطیلی با دماغه­ی گرد بررسی شد. صفحات مستغرق سازه­هایی هستند که غالبا برای کاربردهای مختلفی از قبیل، حمایت از سواحل در برابر فرسایش، خروج رسوبات از دهانه­ی آبگیرها و افزایش عمق کشتیرانی استفاده می­شوند. این صفحات با تغییر در رژیم حرکتِ بارِ بستر این امکان را فراهم می­سازند تا محل رسوب گذاری و فرسایش قابل کنترل باشد.  طوق نیز مانع از برخورد جریان پایین­رونده با بستر شده و عمق آبشستگی را کاهش می­دهد. آزمایشات مختلفی بر روی پایه با زوایای مختلف انجام شد. همچنین عملکرد صفحات مستغرق در ارتفاع­های مختلف روی بستر و زوایای مختلف با جهت جریان بررسی گردید. طوق مورد استفاده نیز دارای عرضی سه برابر عرض پایه بوده و در روی بستر نصب شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه­ی پایه با جهت جریان از تاثیر صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی کاسته می­شود. حداکثر کاهش آبشستگی  برای پایه­ی 0، 5 و 10 درجه با جهت جریان با صفحات مستغرق با ارتفاع 5/2 سانتیمتر در روی بستر و زاویه­ی 30 درجه با جهت جریان به ترتیب در حدود 57/45، 76/39 و 78/27 درصد بود. آزمایشات با طوق نشان دادند که با افزایش زاویه­ی پایه با جهت جریان از عملکرد طوق کاسته می­شود. حداکثر کاهش آبشستگی در آزمایشات با صفحات مستغرق و طوق برای پایه­ی 0، 5 و 10 درجه با طوق به ترتیب برابر با 62/69، 4/49 و78/7 درصد بود.   

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simultaneous effects of submerged vanes and collar on scour reduction around rectangular piers with rounded nose

نویسندگان [English]

  • Seyed Hossin Hosseini
  • Ali Hosseinzadeh dalir
  • Davood Farsadizadeh
  • Hadi Arvanaghi
  • Mohammadali Ghorbani
چکیده [English]

In this research, the influences of submerged vanes and collar on scour reduction around rectangular bridge piers with circular nose were investigated. Vanes are used as protective structures against bank erosion, exclusion of sediment from water intake structures and increasing navigational depth. Vanes change the regime of bed load movement that lead to control place of deposition and erosion. Collar prevents the direct impact of down flow with the bed that leads to decreasing the scour depth. Experiments were carried out with different piers and submerged vanes at various arrangements. The width of the collar was three times greater than the pier width and was installed on the bed. It was found that effectiveness of submerged vanes reduces by increasing the skewness of the pier. Maximum reductions of scouring were 45.57, 39.76 and 27.78% for submerged vanes with 2.5cm heights on the bed and skewed at  to the flow when the angle of pier was and skewed at  and  to the flow, respectively. Results showed that the performance of collar decreased with increasing of pier angle with flow direction. Also maximum reductions of scouring were 69.62%, 49.4% and 7.78% for pier with submerged vanes and collar when were aligned and skewed at  and  to the flow, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge pier
  • collar
  • Down flow
  • Scouring
  • Secondary circulation
  • Submerged vanes
  • Vortex