27 نتیجه برای آبشستگی
زهره طالبی، هادی ارونقی،
جلد 22، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
الگوی جریان اطراف پایه شامل پروفیل سطح آب، پروفیل سرعت، سرعت برشی، تنش برشی و ... است. در این تحقیق به بررسی تأثیر شکل پایه و اثرات مقیاس بر الگوی جریان در اطراف پایه پل مستطیلی به‌صورت عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با معیار توزیع افقی سرعت (Vx) و توزیع قائم سرعت (Vy) پرداخته شده است. نتایج نشان میدهد که در بررسی مؤلفه افقی سرعت برای پایه با مقطع مستطیلی شعاع فعالیت گردابها 8 برابر طول پایه، حداقل عرض کانال برای فعالیت گردابها 16 برابر طول پایه، حداقل طول کانال در جلوی پایه 4 برابر طول پایه و در پشت پایه 25 برابر طول پایه و طول حداقل کانال برای فعالیت گردابها 29 برابر طول پایه پل برآورد شد و نیز مؤلفه قائم سرعت، الگوی جریان در اطراف پایه پل را بررسی کرده ولی پارامتر مناسبی برای بررسی تأثیر طول و عرض کانال نیست.
حسین داودی، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردیار، امیر عباس کمان بدست،
جلد 23، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
در این مطالعه به‌منظور بررسی اثر کابل در کنترل آبشستگی در اطراف گروه پایه‌های پل، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی از جنس پلاکسی‌گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با قرار دادن یک پایه عمودی و دو پایه مایل به‌صورت گروه پایه با دو زاویه مایل مختلف به‌همراه کابل به دور آنها در دو حالت با وجود کابل و بدون نصب کابل در اطراف آنها اقدام به انجام یک سری آزمایش شد. آزمایش‌ها با استفاده از سه قطر مختلف کابل، سه زاویه مختلف و سه دور ردیف کابل در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در انتهای هر آزمایش عمق آبشستگی اندازه‌گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد در کلیه شرایط، نصب کابل به دور پایه استوانه‌ای عامل مؤثر در کاهش عمق آبشستگی در اطراف آن میشود. در زاویه کابل 15 درجه و سه ردیفه بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در پایه عمودی و گروه پایه مایل 28 و 38 درجه، به‌ترتیب حدود 43، 49 و 56 درصد در قطر نسبی کابل 1/0 مشاهده شده است. بنابراین در شرایط یکسان بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه مایل 38 درجه در حدود 56 درصد به‌دست آمد.
مهناز خلج، سعید گوهری، سعید اخروی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی الگوی آبشستگی پیرامون سازه حفاظتی آبشکن در دو شکل مستقیم و چوگانی پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل آبشکن‌های مستقیم و چوگانی با طول 0/12 متر در دبیهای 10/5، 15 و 20 لیتر بر ثانیه در کانال آزمایشگاهی مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی انتهای دماغه برای آبشکن چوگانی و مستقیم با افزایش دبی جریان افزایش یافته است که مقادیر آن برای دبی 20 لیتر بر ثانیه به‌ترتیب 0/095 و 0/104 متر بود. همچنین عرض گودال آبشستگی در آبشکن مستقیم 2/25 و در آبشکن چوگانی دو برابر طول مؤثر آبشکن بود. در این راستا، حداکثر عمق آبشستگی پیرامون دماغه در دو آبشکن مستقیم و چوگانی به‌ترتیب 0/87 و 0/79 برابر طول مؤثر آبشکن مشاهده شد. شکل بستر رسوبی در پایین‌دست آبشکن مستقیم در فواصل 0/09 و /15 متری از دیواره مجاور آبشکن کشیده‌تر دیده شد و تا حدود 1/3 برابر عرض کانال در پایین‌دست آبشکن ادامه داشت، درحالی که برای آبشکن چوگانی حدود 1/15 برابر عرض کانال بود. به‌طور کلی ابعاد گودال آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن مستقیم بود. علاوه‌بر این به‌منظور درک رفتار هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن، از مدل عددی Flow3D استفاده شد. بررسی آماری نتایج دو مدل حاکی از وجود خطای نسبی حدود 20 درصد بود که نشان از عملکرد مناسب مدل در تخمین عمق آبشستگی حداکثر است.
محمد پورمیرزا، امیرعباس کمان بدست،
جلد 23، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
یکی از مهم‌ترین عوامل آسیب و خرابی لوله‌ها، وقوع آبشستگی موضعی است، بنابراین طراحی مطمئن و اقتصادی لوله‌ها که در مسیر جریان قرار می‌گیرند، مستلزم تخمین مناسبی از میزان تأثیر عوامل مؤثر بر آبشستگی زیر لوله است. در این پژوهش بر اساس پارامترهای مهم و اثرگذار در پدیده آبشستگی و بر اساس داده‌های به‌دست آمده در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، مدل‌هایی بر مبنای شبکه‌های عصبی مصنوعی با استفاده از نرم‌افزارNeuroSolution5 ایجاد شد که در این تحقیق از سه مدل MLP، GFF و RBF استفاده شد و پس از مقایسه این سه مدل با یکدیگر، مدل MLP محور بررسی‌ها قرار گرفت. در نهایت با استفاده از تکنیک شبکه‌های عصبی مصنوعی میزان تأثیر هر کدام از پارامترهای مؤثر بر آبشستگی مشخص شد که بر اساس آن، پارامتر شیلدز با تأثیری بسیار زیاد (بیش از 95 درصد)، یکی از مؤثرترین عوامل در آبشستگی موضعی در این پژوهش است.
غلامرضا صفر نژادی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار، محمدحسین پورمحمدی، امیرحسین کمان بدست،
جلد 23، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
استفاده از جت‌های پرتابی آزاد در سازه‌های پرتاب‌کننده جامی همراه با حوضچه استغراق وابسته، در صورت برقراری شرایط زمین‌شناسی و توپوگرافی و هیدرولیکی مناسب، مزایای اقتصادی و ایمنی چشمگیری در مقایسه با سایر انواع سازه‌های استهلاک انرژی دارد. در پژوهش حاضر پدیده آبشستگی پایین‌دست یک پرتابه جامی‌شکل در شرایط آزاد و همچنین در شرایط وجود دندانه با اشکال ذوزنقه‌ای و مثلثی در پایاب با فواصل چیدمان مختلف در 9 دبی و در مجموع 45 آزمایش بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که وجود دندانه چه اثراتی بر گستره و عمق آبشستگی می‌گذارد، بدین‌ترتیب که پرتابه جامی‌شکل با دندانه‌های مثلثی یک در میان نسبت به حالت بدون دندانه حدود 7/12 درصد کاهش آبشستگی را سبب میشود، همچنین حداکثر عمق آبشستگی در حالت باکت با دندانه‌های ذوزنقه‌ای یک در میان در بازه مطلوب‌تر از مابقی مدل‌ها به‌وقوع می‌پیوندد. سپس نتایج حاصل با تعدادی از فرمول‌های تجربی مقایسه و مشخص شد رابطه ورونس A نتایج نزدیک‌تری به مقادیر واقعی به‌دست میدهد.
حمیده غفاری، سیدمحمدعلی زمردیان،
جلد 23، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
آبشستگی موضعی اطراف پایه‌های پل از دلایل اصلی تخریب و شکست پل است. در طراحی پل‌ها به دلایل اقتصادی و ژئوتکنیکی از گروه پایه استفاده میشود که مکانیسم آبشستگی آن پیچیده و با تک‌پایه متفاوت است. در این پژوهش میزان آبشستگی در گروه پایه با سه پایه استوانه‌ای و با دو آرایش 3×1 در امتداد جریان و 1×3 در جهت عمود بر جریان، در خاک ماسه‌ای و خاک مخلوط ماسه + رس بنتونیت در درجه تراکم 90 درصد و رطوبت بهینه، با تغییر فاصله بین پایه‌ها و درصد رس بنتونیت، بررسی شده است. همچنین تأثیر نوع کانی رس با استفاده از رس کائولین نشان داده شده است. نتایج نشان داد که میزان آبشستگی در دو خاک چسبنده و غیرچسبنده با توجه به نوع کانی رس متفاوت است. به‌گونه‌ای که استفاده از 10 درصد رس بنتونیت به صورت مخلوط با خاک ماسه باعث کاهش بیش از 90 درصد آبشستگی نسبت به ماسه میشود در صورتی‌که استفاده از 15 درصد کائولین در شرایط مشابه تقریباً 30 درصد کاهش در آبشستگی نشان میدهد.
مهدی ماجدی اصل، سعیده ولیزاده،
جلد 23، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
آبشستگی موضعی حول فوندانسیون سازه‌های دریایی و هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین عوامل در ناپایداری و خرابی این سازه‌ها است. همواره پیش‌بینی نادرست عمق آبشستگی حول پایه پل‌ها باعث تحمیل ضررهای مالی در پل‌سازی و به‌خطر افتادن جان انسان‌های بسیاری شده است از این‌رو براورد دقیق این پدیده پیچیده، اطراف پایه پل‌ها لازم و ضروری است. از آنجایی که فرمول‌های ارائه شده توسط محققین مختلف، مربوط به شرایط خاص آزمایشگاهی است، در شرایط دیگر کمتر صادق بوده و از دقت چندانی برخوردار نیستند. به‌تازگی محققان زیادی تلاش کردند تا روش‌ها و مدل‌های جدیدی را با عنوان محاسبات نرم، در پیش‌بینی این پدیده مهم مورد بررسی قرار دهند. در این پژوهش، برای پیش‌بینی عمق آبشستگی اطراف پایه پل 146 سری داده آزمایشگاهی مختلف (در سه نوع شرایط آزمایشگاهی متفاوت) با استفاده از ماشین بردار پشتیبان مورد تحلیل قرار گرفت. این داده‌ها در قالب ترکیبات مختلف متشکل از پارامترهای ورودی و D هستند که به‌ترتیب، ضخامت زیر لایه لزج، عدد رینولدز، سرعت بحرانی، پارامتر شیلدز، سرعت برشی، سرعت متوسط، قطر متوسط ذرات، عمق اولیه جریان و قطر پایه پل معرفی می‌شوند. پارامترهای گفته شده در دو سناریو متفاوت (حالت بابعد و حالت بی‌بعد) وارد شبکه SVM شدند. برای ارزیابی کارایی ترکیبات از معیارهای آماری RMSE (جذر میانگین مربعات خطاها)، (مجذور ضریب همبستگی بین مقادیر آزمایشگاهی و پیش‌بینی) و DC (ضریب تعیین خطی بین مقادیر پیش‌بینی شده و آزمایشگاهی) استفاده شده است. نتایج حاصل از این ماشین با نتایج به‌دست آمده از فرمول‌های تجربی و روابط ارائه شده در همین تحقیق مقایسه شد. نتایج حاصل از این پیش‌بینی است. نتایج نشان میدهد، در سناریو اول ترکیب شماره 5 با پارامترهای ورودی بی‌بعد و و در سناریو دوم نیز ترکیب شماره 5 با پارامترهای ورودی بابعد و برای مرحله آزمون، به‌عنوان برترین مدل انتخاب شده‌اند. در نتیجه از نتایج چنین استنباط شد که سناریو دو (حالت بابعد) در پیش‌بینی عمق آبشستگی حول تک پایه قائم براورد دقیق‌تری نسبت به سناریو اول (حالت بی‌بعد) ارائه داده است. در پایان آنالیز حساسیت روی پارامترها انجام شد و پارامترهای به‌ترتیب و به‌عنوان مؤثرترین پارامترها انتخاب شدند.
اسمعیل شاکر، سید محمود کاشفی پور، محمود شفاعی بجستان،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
یکی از عوامل شکست خطوط لوله متقاطع با رودخانه ها که منجر به نفوذ سیال عبوری از لوله به درون رودخانه می شود، آبشستگی زیر آنها تحت تأثیر عبور جریان رودخانه است. پژوهشگران بسیاری تاکنون در خصوص مکانیزم آبشستگی زیر خط لوله تحت جریان یک‌سویه و توسعه آن مطالعه کرده‌اند اما تمامی این مطالعات در شرایط جریان ماندگار بوده است. درحالی که مطالعات صورت گرفته نشان‌دهنده اهمیت بررسی آبشستگی در زمان‌های سیلابی رودخانه و در شرایط جریان غیرماندگار است. به همین دلیل هدف از مطالعه حاضر، بررسی آبشستگی زیر خط لوله عبوری از بستر رودخانه در شرایط غیرماندگار است. برای این منظور برخی پارامترهای مؤثر بر هیدروگراف های در نظر گرفته شده، تغییر داده شد و نتایج آن با نتایج آزمایش های انجام‌شده در شرایط ماندگار مقایسه شد. از نتایج این پژوهش میتوان به نسبت 34 تا 69 درصدی آبشستگی در شرایط غیرماندگار نسبت به شرایط ماندگار و همچنین افزایش 7 تا 22 درصدی عمق آبشستگی با افزایش دبی پیک هیدروگراف در شرایط آزمایش های ارائه شده در پژوهش اشاره کرد.
مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، سعیده ولیزاده،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه‌ها از بزرگ‌ترین نگرانی‌ها در علم امروز به‌حساب می‌آید. اصول و قوانین معینی برای انتخاب مکان مناسب برداشت مصالح و مقدار این برداشت در آیین‌نامه‌های طراحی دیده نمی‌شود. بنابراین گاهی برداشت مصالح رودخانه‌ای از مکان‌های با پتانسیل کمتر و نزدیک سازه‌ها انجام میگیرد. در تحقیق حاضر سعی شده است با مسلح کردن سازه، تأثیر برداشت مصالح که با تغییر الگوی جریان در اطراف سازه منجر به افزایش آبشستگی میشود را کنترل کرد. آزمایشات در بستر ماسه‌ای با دانه‌بندی 0/78 میلیمتر به‌طول 4/25 متر، درون کانالی به‌طول 13 متر و عرض 1/2 متر انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از گروه‌پایه محافظت شده با کابل، در بستر بالادست گودال باعث کاهش 29/6 درصدی عمق آبشستگی حداکثر در جلوی پایه و کاهش 34 درصدی در پشت پایه شده است. همچنین در بستر پایین‌دست گودال این محافظت موجب کاهش 15 درصدی عمق آبشستگی حداکثر در جلو پایه شد؛ بنابراین آرایش کابل مورد استفاده در سطح پایه، مطابق با روش تحقیق حاضر منجر به کاهش چشمگیر عمق و وسعت آبشستگی حداکثر در گروه‌پایه پل شده است.
رسول دانشفراز، مریم ستاریان کرج‌آباد، بابک علی نژاد، مهدی ماجدی اصل،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
آبشستگی اطراف پایه‌های پل از عوامل اصلی خرابی پل بوده و برداشت مصالح رودخانه‌ای، ممکن است سبب تشدید این پدیده شود. تحقیق حاضر به بررسی جامع آبشستگی اطراف گروه پایه‌های پل در حضور گودال برداشت مصالح در دبیهای مختلف پرداخته است. زبر کردن سطح پایه پل توسط شن در مقایسه گروه پایه‌های ساده نشان داد که اعمال زبری سبب کاهش عمق آبشستگی، کاهش نرخ تغییرات عمق آبشستگی و افزایش زمان تعادل میشود. نتایج نشان داد که کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه‌های پایین‌دست بیشتر از بالادست بود. همچنین در دبی پایین، وجود گودال برداشت مصالح تأثیر بیشتری بر میزان تفاوت وسعت آبشستگی در اطراف گروه پایه‌های بالادست با پایین‌دست گذاشته و با افزایش دبی این تفاوت کمرنگ‌تر شد. نتایج آزمایش‌های مدل زبر نشان داد که با افزایش دبی، آبشستگی موضعی بیشتر شده و پروفیل بستر در تراز پایین‌تری قرار میگیرد. در حالت کلی آبشستگی گروه پایه‌های پایین‌دست گودال بیشتر از بالادست گودال بوده و نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر مناسب بودن اعمال زبری شن برای کاهش آبشستگی است.
سید سعید اخروی، سعید گوهری،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
با افزایش پهنای پل‌ها، برای تحمل بار سازه پل عموماً از گروه پایه به‌جای تک پایه استفاده میشود و به‌صورت مخصوص گروه پایه متشکل از یک ستون پایه‌ها برای نگهداری عرشه پل کاربرد فراوانی دارند. در این مطالعه، آبشستگی موضعی در گروه پایه‌های تک ستونی متشکل از چهار ردیف پایه با فاصله متفاوت بین پایه‌ها در شرایط آب زلال و برای دو دبی جریان 20 و 35 لیتر بر ثانیه (اثر افزایش عمق جریان در شدت جریان مشابه) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق جریان نه تنها عمق آبشستگی افزایش می‌یابد بلکه وسعت عرضی گودال آبشستگی نیز افزایش چشمگیری داشته است. علاوه بر این، بررسی اثرات عمق نسبی جریان بر میزان آبشستگی نمایانگر ضرورت اصلاح معیار جریان عمیق گزارش شده در منابع است. نتایج آزمایش‌های گروه‌های پایه نشان‌دهنده تأثیر قابل توجه فاصله بین پایه‌ها بر آبشستگی موضعی است. افزایش فاصله بین پایه‌ها به کاهش اثرات متقابل گردابه‌های نعل‌اسبی و برخاستگی می‌انجامد و این امر سبب کاهش عمق آبشستگی و رویت گودال‌های آبشستگی در اطراف هر پایه به‌صورت تقریباً مجزا میشود. در پایان، نتایج با مدل‌های جامع متداول مقایسه شد. یافته های این پژوهش در انتخاب و جانمایی مناسب روش‌های کنترل آبشستگی کاربرد دارد.
مهدی فولادی پناه، مهدی ماجدی اصل،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
پیش‌بینی عمق آبشستگی موضعی به‌عنوان پدیده‌ای پویا و غیرخطی با استفاده از روش‌هایی با توانایی پیش‌بینی مناسب همواره مورد توجه پژوهشگران بوده‌اند. از عوامل مؤثر در اندازۀ حفرۀ آبشستگی، شکل هندسی پایه‌های پل است. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم پشتیبان بردار ماشین و بر مبنای 395 دادۀ صحرایی سازمان زمین‌شناسی آمریکا و فروهلیچ (1988) در قالب دو سناریو، مقدار عمق آبشستگی سه پایۀ پل استوانه‌ای، نوک تیز و مستطیلی بر اساس ترکیب‌های مختلف پارامترهای بی‌بعد: زاویۀ حملۀ آب (α)، عدد فرود (Fr)، نسبت طول به عرض پایه (ِb / L) ( و نسبت قطر متوسط ذرات رسوبی به عرض پایه (ِb / 50 D) پیش‌بینی شدند. نتایج پژوهش ضمن تأیید عملکرد قابل قبول الگوریتم SVM برای همۀ پایه ها در هر دو سناریو نشان داد در سناریوی اول و دوم بهینه‌ترین عملکرد مربوط به پایۀ مستطیلی به‌ترتیب با ضریب همبستگی 0/8702 و 0/8838 و مقدار بیشینۀ Ds(DDR) با مقادیر 0/854 و 1/229 در فرایند تست الگوریتم بودند. همچنین تأثیر مثبت افزایش تعداد داده‌ها روی عملکرد الگوریتم SVM با افزایش شاخص‌های ارزیابی تأیید شد. مقایسۀ نتایج نشان داد الگوریتم SVM مقادیر آبشستگی را بیشتر از مقدار مشاهداتی با خطای مطلق بین 11 تا 35 درصد برآورد کرده است.
احسان یارمحمدی، سعید شعبانلو، احمد رجبی،
جلد 25، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
بهینهسازی مدل‌های هوش مصنوعی از اهمیت بسزایی برخوردار است زیرا باعث بهبود عملکرد این مدل‌ها و افزایش انعطاف آنها میشود. در این مطالعه، عمق آبشستگی در مجاورت تکیه پل‌ها به شکل‌های مختلف توسط مدل ANFIS و ANFIS-Genetic Algorithm (GA) تخمین زده شد. به‌عبارت دیگر، برای بهینهسازی توابع عضویت مدل ANFIS از GA استفاده شد که عملکرد مدل ANFIS به‌شکل قابل توجهی بهبود یافت. در ابتدا، پارامترهای تأثیرگذار بر روی عمق آبشستگی در اطراف تکیه‌گاه پل‌ها تعریف شدند. سپس با استفاده از این پارامترهای ورودی، یازده مدل مختلف برای هر یک از مدل‌های ANFIS و ANFIS-GA تولید شدند. سپس با تجزیه و تحلیل نتایج این مدل‌ها، مدل برتر برای هر یک از روش‌های ANFIS و ANFIS-GA زنتیک معرفی شدند. به‌عنوان مثال، مقدار ضریب همبستگی و شاخص پراکندگی برای مدل ANFIS به‌ترتیب برابر با 0/979 و 0/070 و برای مدل ANFIS-GA نیز به‌ترتیب مساوی با 0/986 و 0/056 محاسبه شدند. علاوه بر این، نسبت اختلاف متوسط برای مدل‌های برتر ANFIS و ANFIS-GA به‌ترتیب مساوی با 0/984 و 0/988 بودند. بنابراین نشان داده شد که مدل‌های ترکیبی ANFIS-GA دقت بیشتری در مقایسه با مدل‌های ANFIS داشتند. همچنین، تحلیل حساسیت نشان داد که عدد فرود (Fr) و نسبت عمق جریان به شعاع حفره آبشستگی (h/L) به‌عنوان مؤثرترین پارامترهای ورودی برای تخمین عمق آبشستگی در مجاورت تکیه‌گاه پل‌ها شناسایی شدند.
مجتبی کریمائی طبرستانی،
جلد 25، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
یکی از روش‌های کاربردی و متداول در کنترل آبشستگی موضعی قرار دادن لایه سنگچین در اطراف سازه‌های هیدرولیکی به‌خصوص پایه پل‌ها است. با توجه به نبود قطعیت‌های مختلف در برآورد اندازه پایدار سنگچین، در تحقیق حاضر از روش تحلیل قابلیت اطمینان برای طراحی سنگچین در اطراف پایه یک پل واقعی به‌عنوان مطالعه موردی استفاده میشود. بر این اساس از چهار روش مختلف نظیر تحلیل قابلیت اطمینان مرتبه اول و شبیه‌سازی مونت‌کارلو اقدام به کمّی کردن عدم‌قطعیت‌ها و طراحی اندازه سنگچین پایدار میشود. نتایج تحلیل حاضر نشان داد که احتمال شکست اندازه سنگچینی که از طریق روش قطعی و به‌کارگیری مقدار میانگین فراسنجه‌های مؤثر برای طراحی محاسبه شد، بسیار بالا بوده و نزدیک به 34 درصد است. در ادامه رابطه‌ای بین ضریب ایمنی طراحی و ضریب قابلیت اطمینان در محل این مطالعه موردی تعیین شد. درنهایت برای نیل به شرایط واقعی‌تر، اقدام به مطالعه ضریب همبستگی هیدرولیکی بین فراسنجه‌های عمق و سرعت جریان و همچنین تأثیر آن بر احتمال شکست سنگچین در محل مطالعه موردی شد و نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین این دو فراسنجه هیدرولیکی بسیار بالا بوده و بیشتر از 90 درصد است و حداکثر تأثیر آن بر احتمال شکست کمتر از 10 درصد است.
حسین کاظمی زاده، مجتبی صانعی، هومن حاجی کندی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
با افزایش چالۀ آبشستگی در بالادست و پایین‌دست پایه‌های پل طراحی شده روی رودخانه‌ها، پایداری استاتیکی سازۀ پل به مخاطره کشیده میشود. برای مقابله با این پدیده هیدرولیکی راهکارهای مختلفی پیشنهاد شده است. یکی از این راهکارها، تغییر هیدرودینامیک جریان در اطراف پایۀ پل‌ها است. این راهکار با کاهش جریان پایین‌رونده در بالادست پایه پل‌ها از افزایش آبشستگی جلوگیری به‌عمل می‌آورد. در تحقیق حاضر، با استفاده از ساخت مدل‌های پایه پل مربع با زبری‌های مستطیلی و مثلثی در دو حالت پیوسته و ناپیوسته در ابعاد مختلف سعی در بررسی تأثیر ساختار هندسی زبری‌های مورد آزمایش بر حداکثر میزان عمق آبشستگی در اطراف پایه پل مربعی شد. نتایج تحقیق نشان داد، با افزایش طول زبری در بالادست و پایین‌دست پایه پل، چاله آبشستگی به‌صورت محسوسی با نرخ کاهشی عمق آبشستگی ماکزیمم در حدود 34 درصد نسبت به مدل شاهد (بدون زبری) تغییر وضعیت میدهد. همچنین مقایسه‌های بین مدل‌های زبری پیوسته و ناپیوسته نشان داد، با اجرای ناپیوسته زبری مستطیلی و مثلثی میزان حداکثر عمق آبشستگی به‌صورت محسوسی کاهش پیدا می‌کند. درنهایت با درنظر گرفتن آنالیز ابعادی، رابطه‌ای بر پایه رگرسیون غیرخطی بر داده‌های آزمایشگاهی برازش داده شد. در این رابطه به‌ازای وجود رسوبات ماسه‌ای، متوسط میزان عمق آبشستگی در حالت‌های مختلف زبری پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد، مقادیر محاسباتی با مقادیر واقعی به‌دست آمده از آزمایشات برازش مناسبی دارد.
امیر حسین عظیمی، سعید شعبانلو، فریبرز یوسفوند، احمد رجبی، بهروز یعقوبی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
در این مطالعه، عمق حفره آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی با شکل¬های مختلف J، I، U و W توسط یک روش نوین هوش مصنوعی تحت عنوان ماشین آموزش نیرومند خارج از محدوده (ORELM) شبیه¬سازی شد. داده¬های مشاهداتی به دو دسته آموزش (70 درصد) و تست (30 درصد) تقسیم شدند. سپس تابع فعال¬سازی بهینه برای شبیه¬سازی عمق آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی انتخاب شد. در ادامه، با استفاده از پارامترهای ورودی که شامل نسبت طول سازه به عرض کانال (b/B)، عدد فرود تراکمی (Fd)، نسبت اختلاف عمق جریان بالادست و پائین¬دست سازه به ارتفاع سازه (Δy/hst) و فاکتور شکل سازه (φ)، یازده مدل مختلف ORELM برای تخمین عمق آبشستگی توسعه داده شدند. با انجام یک تحلیل حساسیت، مدل برتر و مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. مدل برتر مقادیر آبشستگی¬ها را توسط پارامترهای بدون بعد b/B, Fd, Δy/hst شبیه¬سازی کرد. برای این مدل، مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد (VAF)و ضریب نش (NSC) برای مدل برتر در شرایط تست به¬ترتیب مساوی با 0/956، 91/378 و 0/908 بدست آمدند. همچنین، پارامترهای بدون بعد b/B, Δy/hst به¬عنوان مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. همچنین، نتایج مدل برتر با مدل ماشین آموزش نیرومند نیز مقایسه شدند که مدل ORELM دقت بیشتری داشت. علاوه بر این، تحلیل عدم قطعیت نشان داد که مدل ORELM مقادیر آبشستگی¬ها را بیشتر از واقعیت تخمین زد. در ادامه، برای مدل برتر، یک تحلیل حساسیت مشتق نسبی (PDSA) اجرا گردید.
نیما اعلمی، دکتر مجتبی صانعی، هومن حاجی کندی،
جلد 26، شماره 1 - ( 3-1401 )
چکیده
آبشستگی زیر لوله‌های انتقال گاز، نفت و آب خطر خمیدگی لوله و شکستن آن را به دنبال دارد. این پدیده می‌تواند به محیط زیست و صنعت نفت و گاز آسیب‌های فراوانی وارد کند. در ایﻦ پژوهش تأثیر تغییرات قطر، فاصله از کف و زاویه قرارگیری لوله‌های انتقال بر میزان کاهش عمق آبشستگی زیر لوله‌های مستغرق در بستر رسوبات چسبنده بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزﻣﺎیﺶﻫﺎ برای ﺣﺎﻟﺖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺎ زاویﻪ ﺑﺮﺧـﻮرد صفر، 15 و 30 درﺟﻪ و در 3 ﻣﻮﻗﻌﯿـﺖ روی ﺑﺴـﺘﺮ، ﻓﺎﺻـﻠﻪ D/2 و D/4 از ﺑﺴﺘﺮ انجام شد. همچنین، در اﻧﺠﺎم آزﻣﺎیﺶﻫﺎ از سه قطر 10، 20 و 40 میلیمتر اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎیﺞ این مطالعه ﻧﺸـﺎن داد، زاویﻪ ﺑﺮﺧﻮرد ﺟﺮیﺎن روی ﻣﮑﺎن ﻗﺮارﮔﯿﺮی ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻋﻤﻖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ و ﻧﺤﻮه ﻋﻤﻠﮑـﺮد ﮔﺮداﺑـﻪﻫـﺎ ﻣـﺆﺛﺮ است، به‌طوری¬که با افزایش زاویه، عمق آبشستگی زیر خط لوله کاهش می‌یابد و به ازای افزایش ﻓﺎﺻــﻠﻪ ﺑــﯿﻦ ﻟﻮﻟــﻪ و ﺑﺴــﺘﺮ، میزان آبشستگی به‌صورت معنی¬داری تا میزان 18 درصد، کاهش ﭘﯿــﺪا ﮐﻨــﺪ، میزان آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﻤﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد. همچنین مشاهده شد که قطر لوله بر میزان عمق آبشستگی تأثیر دارد و بدلیل تأثیر روی جریان به سمت پایین و جریان‌های گردابی، هرچه قطر لوله افزایش یابد، عمق آبشستگی نیز افزایش می‌یابد. درنهایت با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی حداکثر میزان آبشستگی لوله، رابطه‌ای بر پایه رگرسیون غیر خطی برای تخمین حداکثر میزان آبشستگی ارائه شد
مهران صحت، امین بردبار، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
امروزه تکیه‌گاه‌ها، جریان عادی رودخانه‌ها را مختل می‌کنند و سبب آبشستگی و فرسایش مواد رسوبی در اطراف خود و ایجاد چاله می‌شوند. این امر هر ساله خسارت زیادی به بار می‌آورد. پژوهشگران روش‌های زیادی را برای کاهش قدرت فرسایش آبی پیشنهاد کرده‌اند. یکی از روش‌های ضروری در این زمینه، ایجاد شکاف در تکیه‌گاه‌ها است. باتوجه‌به گسترش چاله آبشستگی، پایداری سازه پل را به مخاطره می‌اندازد، در این پژوهش بررسی تأثیر ابعاد شکاف در تکیه‌گاه روی ابعاد چاله آبشستگی صورت گرفت. نتایج نشان داد، وجود شکاف باعث کاهش ابعاد چاله آبشستگی شده است. شکاف در تکیه‌گاه توانست تا 50 درصد میزان حجم چاله آبشستگی را کاهش دهد. همچنین با افزایش ۷۵ درصدی سرعت نسبی، میزان آبشستگی تا ۱۴۰ درصد عمق چاله را افزایش داد و با افزایش عمق شکاف، میزان عمق چاله آبشستگی تا 85 درصد کاهش یافت.
رضا سرقلی، امین بردبار، علی عصاره، محمد حیدرنژاد،
جلد 28، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
در گذشته روش‌های مختلفی برای کنترل آبشستگی پاشنه ساحل پیشنهاد شده است برای رودخانه‌های کم‌عمق (نظیر رودخانه‌های کوهستانی) از انواع سرریزها استفاده میشود؛ بنابراین در این پژوهش به بررسی توسعه آبشستگی در سازه‌های cross vane و w-weir برای حفاظت سواحل پرداخته شد. نتایج نشان داد، با نصب سازه w-weir در موقعیت 90 درجه نسبت به موقعیت 30 و 60 درجه به‌ترتیب شاهد 37/9 و 19/7 درصد کاهش آبشستگی هستیم. همچنین با نصب سازه cross vane در موقعیت 90 درجه نسبت به موقعیت 30 و 60 درجه به‌ترتیب شاهد 35/4 و 21/2 درصد کاهش آبشستگی هستیم. با افزایش عرض (L/B) (نسبت عرض سازه به عرض فلوم) سازه w-weir از 1/5 به 2، میزان آبشستگی 7/9 درصد کاهش داشته است. همچنین با افزایش عرض (L/B) سازه cross vane از 1/3 به 1/7، میزان آبشستگی 4/7 درصد کاهش داشته است. سازه w-weir به‌طور متوسط 7/3 درصد آبشستگی کمتری نسبت به سازه cross vane داشته است.
صالح عبداللهی، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، علی افروس، مهدی اسدی لور،
جلد 28، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
استفاده از سازه‌های پرتاب‌کننده مزایای اقتصادی و ایمنی مناسبی در مقایسه با سایر سازه‌های مستهلک‌کننده انرژی دارند. در این پژوهش به‌منظور بررسی اثر طول آستانه پرتاب‌کننده مثلثی روی آبشستگی در پایین‌دست آن، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی مستطیل‌شکل از جنس پلاکسی گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با استفاده از پرتاب‌کننده مثلثی با طول و زاویه آستانه و عدد فرود مختلف، آبشستگی در پایین‌دست پرتاب‌کننده مثلثی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد با افزایش طول آستانه در پرتاب‌کننده مثلثی، استهلاک انرژی در پرتاب‌کننده مثلثی افزایش‌یافته و عمق آبشستگی در پایین‌دست آن کاهش می‌یابد. همچنین در طول نسبی آستانه 0/21 و زاویه آستانه 45 درجه بیشترین کاهش عمق آبشستگی به میزان 85 درصد دیده شد. به‌منظور تعیین بیشترین عمق آبشستگی نسبی، رابطه‌ای ارائه شد که ضریب همبستگی نتایج حاصل از این معادله با نتایج آزمایشگاهی حدود 0/92 است.
