علوم آب و خاک

رودخانه­ها از دیرباز به‌عنوان یکی از اساسی­ترین منابع تأمین آب مورد توجه انسان بوده است و چنانچه شرایط توپوگرافی، میزان نیاز آبی، شرایط ریخت‌شناسی غیره اجازه دهد، می‌توان آب را به‌صورت ثقلی منتقل کرد. استفاده از آبشکن می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر دبی و رسوب ورودی آبگیر بگذارد. طراحی آبشکن‌ها خود نیاز به بررسی چندین پارامتر شامل: موقعیت، طول، نوع، جنس و .... دارد. با استفاده از یک طراحی خوب می‌توان دبی ورودی به آبگیر را افزایش و رسوب ورودی به آن را کاهش داد. در این تحقیق به‌منظور بررسی تأثیر آبشکن بر شرایط هیدرولیکی جریان در آبگیر با موقعیت‌های مختلف 30، 45، 60 و 90 درجه با دو نوع آبشکن ساده وL  شکل در بالادست و پایین‌دست آبگیر، به‌ازای پنج دبی ورودی (7/0، 12/1، 82/2، 04/5  و 23/6 لیتر بر ثانیه) در فلوم آزمایشگاهی ساخته شده توسط نگارنده به‌عنوان مدل فیزیکی، به شبیه‌سازی جریان به آبگیر پرداخته شد و تأثیر این آبشکن‌های مختلف بر هیدرولیک جریان، مطالعه شد. نتایج حاصل از این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که آبشکن L شکل در بالادست و پایین‌دست آبگیر در قوس داخلی فلوم، باعث افزایش دبی ورودی به آبگیر می­شود و بهترین زاویه انحراف آبگیر برای بیشترین دبی ورودی به آبگیر، زاویه 60 درجه است.

آبشستگی موضعی پیرامون پایه‌های پل یکی از مهم‌ترین عوامل تخریب پل‌ها است. ازاین‌رو، بررسی عمق آبشستگی پیرامون گروه‌ پایه‌های پل امری ضروری است. در این پژوهش اثر زاویه انحراف گروه‌پایه تک‌ستونی در دو آرایش 2×1 و 3×1 نسبت به جهت جریان روی بیشینه عمق آبشستگی پیرامون گروه پایه مورد بررسی قرار گرفت. گروه‌پایه در آرایش 2×1 در زوایای انحراف صفر تا 90 درجه و در آرایش 3×1 در زوایای انحراف صفر تا 45 درجه تحت شرایط جریان ماندگار قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش زاویه انحراف گروه پایه بر بیشینه عمق آبشستگی پیرامون پایه اول تقریباً بی‌اثر است؛ اما تأثیر بسیاری بر بیشینه عمق آبشستگی، توسعه زمانی آن و گسترش حفره آبشستگی پیرامون پایه‌های دوم و سوم در آرایش‌های مختلف گروه‌پایه دارد. بیشینه عمق آبشستگی گروه‌پایه در هر دو آرایش مختلف در زاویه انحراف 30 درجه به وقوع پیوست که در آرایش 2×1 پیرامون پایه دوم و به میزان 13/33 درصد بیش از پایه اول و در آرایش 3×1 پیرامون پایه سوم و به میزان 21/57 درصد بیش از پایه اول دیده شد.