تأثیر فاصلۀ استقرار آبشکن محافظ نفوذپذیر بالادست بر کنترل آبشستگی موضعی دماغه در سری آبشکن‌های نفوذناپذیر قائم

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان، ایران

2 دانشگاه زنجان- گروه مهندسی عمران

چکیده

یکی از مهم‌ترین ملاک­ها برای طراحی آبشکن، پایداری خود آبشکن در مقابل اثرات مخرب جریان آب در اطراف آن است. استفاده از آبشکن محافظ نفوذناپذیر یکی از روشهای مقابله با پدیده‌ی فرسایش موضعی در اطراف و پای آبشکن است. در این مطالعه برای حفاظت و کاهش عمق فرسایش موضعی دماغه در سری آبشکن­های نفوذناپذیر، از آبشکن محافظ نفوذپذیر در بالادست استفاده شده است. به این منظور حداکثر عمق فرسایش موضعی دماغه برای سری آبشکن­های نفوذناپذیر با شرایط آزمایشگاهی تعیین شد و عمق آبشستگی در دو حالت بدون آبشکن محافظ و با آبشکن محافظ در پنج فاصله‌ی مختلف L'، 1.5L'، 2L'، 2.5L'، 3L' (L': طول آبشکن محافظ) از اولین آبشکن از سری آبشکن­های نفوذناپذیر، تعیین و مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان می­دهد که استقرار آبشکن محافظ نفوذپذیر در بالاست سری آبشکن­های با طول مساوی در فاصله 3L' از اولین آبشکن، باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی اولین آبشکن به میزان 3/34 درصد می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact of Establishment Distance of Permeable Protective Groyne on Local Scouring Depth Control of the Nose on a Series of Vertical Impermeable Groynes

نویسندگان [English]

  • Hosein Khodakarami 1
  • Saeed Abbasi 2
1 University of Zanjan, Iran
2 Department of Civil Engineering, University of Zanjan
چکیده [English]

One of the most important criteria for designing groynes is the stability of groynes during floods passing around them. To be able to protect the riverbank, the groynes should maintain their stability over the years. One of the main reasons for groynes instability is the local scouring around them. In this study, to protect and reduce the maximum local scouring depth of the nose of a series of impermeable groynes, a permeable protective groyne (PPG) is installed upstream. For this purpose, the maximum local erosion depth of the nose of series of impermeable groynes was determined under laboratory conditions and the scour depth in two cases without protective groyne and with protective groyne at five different distances i.e. L', 1.5L', 2L', 2.5L', 3L' (L': Protective groyne Length) at the upstream side of the first groyn was determined and evaluated. The results show that the establishment of permeable protective groyne at the upstream of a series of impermeable groynes with equal length at 3L' distance from the first groynes reduces the maximum local scouring depth of the first groyne by 34.3% at 3L' distance from the first groynes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • local scour
  • Permeable Protective Groyne
  • Series of Groynes
  • Equal length
حقیقت­پناه, ه. خسروی­نیا, پ و حسین­زاده دلیر، ع. 1398. مطالعه آزمایشگاهی کاربرد صفحات مستغرق در حفاظت از ساحل خارجی رودخانه. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران‎، دوره 10، شماره 38، ص 61-41.
شفاعی بجستان،م. 1387. مبانی نظری و عملی هیدرولیک انتقال رسوب. ویرایش دوم. انتشارات.دانشگاه شهید چمران اهواز.
عباسی, س. پورشهباز, ح و تقوایی, پ. 1397. بررسی عددی الگوی جریان، فرسایش و رسوب‌گذاری در اطراف آبشکن­های با طول نامساوی تحت شرایط هیدرولیکی و هندسی متفاوت. نشریه هیدرولیک‎، دوره 13، شماره 3، ص 29-17.
معاونت برنامه­ریزی و نظارت راهبری رئیس­جمهور. 1390. راهنمای روش­های محاسبه­ آبشستگی موضعی. انتشارات دفتر نظام فنی اجرایی، دفتر مهندسی و معیار­های فنی آب و آبفا و دفتر نظام فنی اجرایی. نشریه شماره 549.
وزارت نیرو. 1383. راهنمای مهار فرسایش و حفاظت رودخانه­ها. نشریه شماره 149-ن.
Acharya, A. and Duan, J.G. 2011. Three dimensional simulation of flow field around series of spur dikes. In World Environmental and Water Resources Congress. Bearing Knowledge for Sustainability.
Ardeshir, A., Karami, H., and M. Saneie. 2005. Experimental study on the effect of secondary groyne on local scouring around first groyne. 7th International Civil Engineering Conference. Tarbiat Modarres University. Tehran. Iran.
Ezzeldin, M. M., Saafan, T. A., Rageh O. S. and Nejm, L. M. 2007. Local scour around Spur dikes. Eleventh International Water Technology Conference. 779-795.
Garde. R. J., Subramanya. K., Nambudripad. K. D. 1961.Study of scour around spur-dikes. Journal of Hydraulics Division, ASCE, 87(6), 23-37.
Ghodsian, M. and Vaghefi, M. 2009. Experimental study on scour and flow field in a scour hole around a T-shape spur dike in a 90 bend. International Journal of Sediment Research, 24(2), pp.145-158.
Kadota, A., Suzuki, K. 2010. Local scour and development of sand wave around T-type and L-type groynes. International Conference of Scour Erosion, 707–714.
‏ Karami, H., Basser, H., Ardeshir, A. and Hosseini, S. H. 2014. Verification of numerical study of scour around spur dikes using experimental data. Water and environment journal, 28(1), 124-134.‏
Karami, H., Ardeshir, A., Saneie, M., Behzadian, K. and Jalilsani, F. 2008. Reduction of local scouring with protective spur dike. In World Environmental and Water Resources Congress 2008: Ahupua'A (pp. 1-9).‏
Melville, B.W., 1992, Local scour at bridge abutments, Journal of Hydraulic Engineering, 118(4), pp.615-631.
Oliveto, G., and Hager, W. H. 2002. Temporal evolution of clear-water pier and abutment scour. Journal of Hydraulic Engineering, 128(9), 811-820.
Osman, M.A., Negmaldin Saeed, H. 2012. Local scour depth at the nose of permeable and impermeable spur dykes. University of Khartoum Engineering Journal. 2(1):1-9.
Radan, P. and Vaghefi, M. 2016. Flow and scour pattern around submerged and non-submerged T-shaped spur dikes in a 90° bend using the SSIIM model. International Journal of River Basin Management, 14(2), pp.219-232.
Rahman MD., Haque M.A., Nakagagawa H., Muramoto Y. 2003. Local scour around spur-dikes in a braided river. Proc. of XXX IAHR Congress, AUTH, Thessaloniki, Greece.
Raudkivi, A. J. and Ettema, R. 1983. Clear-water scour at cylindrical piers. Journal of Hydraulic Engineering, 109(3), 338-350.
Saneie, M. 2006. Experimental study on effect of minor spur dike to reduce main spur dike scouring. Water and Watershed: Journal of Science and Research in Watershed Management.‏
Vaghefi, M., Safarpoor, Y. and Akbari, M. 2017. Numerical comparison of the parameters influencing the turbulent flow using a T-shaped spur dike in a 90 bend. Journal of Applied Fluid Mechanics, 10(1), 231-241.‏
Zhang, H., and Nakagawa, H. 2009. Characteristics of local flow and bed deformation at impermeable and permeable spur dykes. Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 53, 145-150.
Zhang, L., Wang, P., Yang, W., Zuo, W., Gu, X. and Yang, X. 2018. Geometric Characteristics of Spur Dike Scour under Clear-Water Scour Conditions. Water, 10(6), 680.‏