مطالعه آزمایشگاهی تأثیر مشخصات هندسی آبشکن‌های نفوذپذیر مستقیم و Tشکل بر آبشستگی اطراف آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترای هیدرولیک، عضو هیئت علمی بخش حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

2 سازه‌های آبی، بخش حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی،

چکیده

از جمله روش‌های متداول کنترل فرسایش کناری رودخانه‌ها، استفاده از آبشکن‌های نفوذناپذیر می‌باشد که در صورت طراحی و اجرای صحیح، علاوه بر کنترل فرسایش کناری، منجر به بازیابی و احیای اراضی با ارزش حاشیه رودخانه ها می‌شود. آبشستگی موضعی دماغه آبشکن، یکی از مسائل در طراحی این سازه‌ها می‌باشد که به علت تنگ‌شدگی مقطع جریان و وجود گردابه‌های قوی اتفاق می‌افتد. از شاخص‌های مهم در تعیین مشخصات حفره آبشستگی، حداکثر عمق آبشستگی می‌باشد. در این پژوهش، با استفاده از فلوم آزمایشگاهی به طول 18 متر، عرض 5/1 و عمق 8/0 متر، تأثیر مشخصات هندسی آبشکن‌ها بر آبشستگی موضعی دماغه مورد بررسی قرار گرفت. آبشکن‌ها از جنس توری سنگ (گابیون)، از نوع غیر مستغرق و عمود بر دیواره فلوم ساخته شد. آبشکن‌های مورد استفاده در دو نوع مستقیم و T شکل با 20 و 30 درصد تنگ‌شدگی کانال (دو طول آبشکن) بوده و آزمایش‌ها در چهار نسبت فاصله به طول در بستری با مصالح و شیب ثابت و استفاده از سه مقدار دبی انجام شد. نتایج نشان داد، در آبشکن‌های مستقیم، نسبت فاصله به طول سه و در آبشکن‌های T شکل، نسبت فاصله به طول چهار می‌‌توانند به عنوان نسبت‌های مناسب پیشنهاد شود. همچنین، استفاده از آبشکن T شکل، به لحاظ داشتن عمق آبشستگی کمتر دماغه و پایداری سازه بر آبشکن مستقیم ارجحیت دارد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation the Effect of Geometry Parameters of Straight and T Shape Gabion Groynes on Local Scouring

نویسندگان [English]

  • Ali akbar Abbasi 1
  • Mohammad leknejad 2
1 1 Assistant Prof. Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research Center
چکیده [English]

One  of  the  usual  methods  for  river  banks protection is using Gabion groyne structures. A local scouring phenomenon is one of the important problems in hydraulic design of groynes. Due  to constriction and downward flow, the scouring can occur around the groynes. In this investigation a laboratory movable bed flume with 18m length, 1.5m width and 0.8m depth was used. To study  local scour near the head of unsubmerged Gabion groynes, the groynes were constructed perpendicular to the flume's wall. Two shapes of groyne(straight and T shape), two  constriction ratios(20% and 30%) and four ratios of space to length (S/L), were used with one constant bed material and one constant bed slope with three different discharge.   Based on the experiment results, for straight S/L=3 and for T shape S/L=4 is recommended the suitable S/L ratios. Regarding the type and shape of groyne, T shape groyne indicated the least scouring and the scouring depth of Gabion groyne was less than of impermeable groyne.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gabion Groyne
  • Local Scouring
  • River Bank Protection
  • River Engineering

1. دهقانی، ا. ا.، م. برزعلی، ر. فضل اولی و م.  ضیاء تبار احمدی. 1388. مطالعه آزمایشگاهی آبشستگی موضعی اطراف سری آبشکن‌های L شکل. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد شانزدهم، شماره سوم، ص 162-141.

2. شفاعی بجستان، م. 1384. مبانی و کاربرد مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز. 150 ص.

3. عباسی، ع. ا.، م. حبیبی و م. ساجدی سابق. 1381. بررسی تأثیر طول، فاصله و شکل اپی‌های گابیونی در حفاظت سواحل و رودخانه‌ها. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی. پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری.100ص.

4. کرمان‌نژاد، ج.، م. فتحی‌ مقدم، ا. ا. دهقانی و م. محمودیان. 1390. بررسی رابطه تخلخل با حداکثر عمق آبشستگی آبشکن‌های L شکل نفوذپذیر با زبانه به سمت بالادست و پایین‌دست در شرایط آب زلال. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). جلد بیست و پنجم، شماره دوم، ص 314-305.

5. واقفی، م.، م. قدسیان و ع. ا. صالحی نیشابوری. 1387. مطالعه آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل منفرد مستقر در قوس 90 درجه. نشریه تحقیقات منابع آب ایران، سال چهارم، شماره سوم، ص 69-57.

6. هاشمی نجفی، س. ف.، س. ع. ایوب زاده و ا. ا. دهقانی. 1387. بررسی آزمایشگاهی عمق آبشستگی اطراف آبشکن‌های L شکل در شرایط آب زلال. پایان نامه کارشناسی ارشد. مهندسی سازه‌های آبی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه تربیت مدرس.

7. Ardeshir, A., H. Karami 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. 

8. Fazli, M., M. Ghodsian and S.A.A. Salehi. 2007. Experimental investigation on scour around spur dikes located at different positions in a 900 bend. 32nd Congress of IAHR, Venice, Italy. pp. 248-256.

9. Fazli, M., M. Ghodsian and S.A. Salehi. 2008. Scour and flow field around a spur dike in a 90o bend. International Journal of Sediment Research23(1): 56-68.

10. Forghani, M.J., M. Fazli and M. Ghodsian. 2007. Experimental study on flow field and scouring around a spur dike in ninety degree bend. 32nd Congress of IAHR, Venice, Italy. pp. 301-309.

11. Ghodsian, M. and S.M. Hoseini. 2001. Scour around groins. International Journal of Sediment Research, 16(1):1 60-68.