آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 692 |
| تعداد مقالات | 7,155 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,526,595 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,457,172 |
بررسی استفاده از صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی در پایاب حوضچه آرامش (مطالعه موردی: بند سنگی- ملاتی زیارت) | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| دوره 31، شماره 3، مهر 1403، صفحه 133-153 اصل مقاله (1.53 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2024.21922.3695 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد علی صلبی1؛ مهدی مفتاح هلقی* 2؛ امیر احمد دهقانی3؛ عبدارضا ظهیری4 | ||
| 1دانش‌آموخته دکتری سازه‌های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
| 2نویسنده مسئول، دانشیار گروه سازه‌های آبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 3استاد گروه مهندسی عمران آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 4دانشیار گروه سازه‌های آبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| چکیده | ||
| چکیده سابقه و هدف درجریان خروجی از حوضچه‌های آرامش بخش قابل توجهی از انرژی باقی می‌ماند، لذا در پایین دست حوضچه‌های آرامش معمولا آبشستگی موضعی رخ می‌دهد.یکی‌از روش‌های پیشنهادی برای‌کاهش‌آبشستگی، استفاده ازصفحات‌مسغرق است. بررسی منابع نشان داد تاکنون پژوهشی در خصوص استفاده از تکنیک صفحات مستغرق برای کنترل آبشستگی در پایاب حوضچه‌آرامش انجام نشده است. از طرفی با توجه به تحقیقات انجام گرفته تاکنون برای شناخت سازه‌های سنگی ملاتی و تاثیرات آن از مدل فیزیکی استفاده نشده است. بنابراین موارد ذکر شده از نوآوری‌های این تحقیق است. مواد و روش‌ها بند سنگی_ ملاتی تول بنه بر روی رودخانه تول بنه ودر24 کیلومتری جنوب شهرستان گرگان به طول20و ارتفاع6 متر و طول حوضچه آرامش5/10متر قرار دارد. جهت شناسایی شرایط‌آبشستگی پایین‌دست این سازه مدل فیزیکی این سازه در آزمایشگاه هیدرولیک تحقیقات آب گروه مهندسی آب دانشکده مهندسی‌آب ، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گرگان ساخته شده است. برای این منظور یک کانال بتنی به طول 9 متر، عرض و ارتفاع یک مترساخته شده است. برای انجام این آزمایش سازه سنگی_ ملاتی زیارت از جنس فلز با توجه به امکانات آزمایشگاه به مقیاس (1 )/20 ساخته شد. برای اندازه‌گیری سطح آب از دستگاه عمق سنج دیجیتالی با دقت 1/0 میلیمتر و برای اندازه‌گیری، توپوگرافی جدید ایجاد شده بستر، از دستگاه اندازه‌گیری پروفیل بستر با دقت 1 میلیمتر، استفاده شد. آزمایشات در ابتدا برای شناسایی شرایط آبشستگی پایاب بندسنگی ملاتی زیارت در طول 8 ساعت با دبی25 لیتر بر ثانیه در سه مرحله انجام گرفت. در مرحله اول آب از روی سرریز وکلیه لوله‌ها عبور نماید ، در مرحله بعدی آب از روی سرریز و از درون لوله‌های بالایی وارد حوضچه می‌شود. در مرحله آخر آزمایشات در صورتی که آب تنها از روی سرریز عبور نماید انجام گرفت. برای بررسی تاثیر صفحات مستغرق بر کاهش آبشستگی پایاب حوضچه آرامش آزمایشات با ترکیب صفحات در زاویه ها و فواصل مختلف انجام شده است. در مرحله اول از صفحات با زاویه20 درجه با ترکیب صفحات به صورت همگرا و پس از آن بصورت زیگزاگ استفاده شده است. درمرحله دوم زاوبه صفحات به 45 درجه تغییر پیدا کرد. در این روش ابتدا از ترکیب صفحات همگرا و پس از آن از ترکیب صفحات به صورت واگرا استفاده شده است. در مرحله سوم از صفحات‌ترکیبی استفاده شده است. یافته‌ها نتایج نشان داد بهترین حالت برای کاهش آبشستگی اجرای صفحات مستغرق واگرا با زاویه 45 و استفاده از صفحات زیگزاگی با زاویه25 درجه می‌باشند که عمق آبشستگی 25 میلیمتر را نشان می دهد.از آنجا که صفحات مستغرق واگرا با زاویه 45 در عمل موجب شسته شدن دیواره ها خواهد شد بهترین روش برای کاهش آبشستگی، زاویه زیگزاگی20 درجه است. همچنین بیشترین آبشستگی در حالت استفاده از صفحات مستغرق همگرا با زاویه 20 درجه با عمق آبشستگی 95 میلیمتر اتفاق می افتد. نتیجه گیری صفحات مستغرق موجب تغییر مسیر جریان می‌شوند. گرچه این روش‌ها موجب آبشستگی کمتری نسبت به آزمایش مبنا شده اند، اما در مجموع برای این که آبشستگی در پایین‌دست حوضچه‌آرامش، به صفر نزدیک شود نیازمند آزمایشات وتکنیک های جای گذاری صفحات متفاوت بیشتری می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آبشستگی؛ پایاب حوضچه آرامش؛ بندسنگی_ ملاتی؛ صفحات مستغرق | ||
| مراجع | ||
|
1.Seyedian, S. M., Ghaznavi, S., Fathabadi, A., & Farasati, M. (2020). Evaluation of different weighting methods to predict scour depth on grade control structures. Journal of Hydraulics, 15 (1), 25-43.
2.Ghorbani, B., & Kells, J. A. (2008). Effect of submerged vanes on the scour occurring at a cylindrical pier. Journal of Hydraulic Engineering. 46 (4), 123-134. [In Persian]
3.Barani, G. A., & Shahrokhi Sardo, M. (2013). Experimental investigation of submerged vanes’ shape effect on river-bend stability. Journal of Hydraulic Structures, 1 (1), 37-43. [In Persian]
4.Johnson, P. A., Hey, R. D., Tessier, M., & Rosgen, D. L. (2001). Use of vanes for control of scour at vertical wall butment. Journal of Hydraulic Engineering. ASCE. 127 (9), 772-779.
5.Khademi, K. H., & Bajestan, M. (2014). Investigating the effect of the number, position and angle of the submerged vanes at the location of the bridge on scour depth. Iranian Water Research Journal, 8 (15), 153-145. [In Persian]
6.Rajaratnam, N., & Hurtig, K. (2000). Screen-Type Energy Dissipator for Hydraulic Structures. J. of Hydraulic Eng. 126 (4), 310-312.
7.Azizi, A., Ghorbani, B., Tabrizi, H., & Borujani, H. (2013). Research Note Evaluation of Submerged Vanes Effect on Hydraulic Jump Characteristics in Stilling Basins. Journal of Hydraulics, 8 (1), 73-81. [In Persian]
8.Odgaard, A. J., Wang, Y. (1991). Sediment management with Submerged Vanes, Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 117 (3), 267-283.
9.Ouyang, H. T. (2009). Investigation on the dimensions and shape of a submerged vane for sediment management in alluvial channels. J. Hydr. Engin.135 (3), 209-217. 10.Tan, S. K., Yu, G., Lim, S. Y., & Ong, M. C. (2005). Flow structure and sediment motion around submerged vanes in open channel. J. waterway, port, coastal and ocean engineering, 131 (3), 132-136.
11.Sruthi, T. K., Ranjith, K. B., & Chandra, V. (2017). Control of sediment entry into an intake canal by using submerged vanes. In: AIP Conference Proceedings, 1875:030007. 1-9. AIP Conference Publishing.p.
12.Ismaili Worki, M., & Farhoudi, J. (2010). Laboratory study of the effect of intake angle on the amount of sediment entering the catchment opening in diverting weirs. Shahid Chamran University, 26-28 Jan. 2010, Ahwaz. [In Persian]
13.Kristine, B. S. R., & Abt, M. (2001). Sampling Surface and subsurface particle - size Distributions in Wadable Gravel - and Cobble - Bed Streams for Analyses in Sediment Transport, Hydraulics and Streambed Monitoring, USDA. pp. 14-104.
14.Anon. (2005). Standard publication: No. 349, Publications of the Management and Planning Organization of the country, Field Methods for Measurement of Rivers and Dam Reservoirs Sediment. p. 67. [In Persian]
15.Yalin, M. S. (1971). Theory of Hydraulic Models, New York, Mac Millan. pp. 159-161.
16.Schoklitsch, A. (1932). Kolkbildung unter uberfallstrahlen. Wasserwirtschaft, 343.
17.Bormann, N. E., & Julien, P. Y. (1991). Scour down stream of grade control structures. J. Hydraulic. Eng. 117 (5), 579-594.
18.Scurlock, S. M., Cristopher, L. T., & Steven, R. A. (2012). Equilibrium scour downstream of three-dimensional grade control structures. J. Hydraul. Eng.138 (2), 167-176.
19.Fahlbusch, F. E. (1994). Scour in Rock Riverbeds Downstream of Large Dams. J. Hydropower and Dams, 1 (4), 30-32.
20.Catakli, O., et al. (1973). A study of scour at the end of stilling basin and use of horizontal beams as energy dissipators, Proc. 11th Int. Congress on large dams, Madrid, Q41 R2. pp. 23-37.
21.Novak, P. (1955). Study of stilling basins with special regard to their end sill. Proc. 6th IAHR Conference, the Hague, Paper C15.
22.Novak, P. (1961). Influence of bed load passage on scour and turbulence downstream of stilling basin, Proc. 19th IAHR Conference, Dubrovink, pp. 66-75.
23.Farhoudi, J., & Smith, K. V. H. (1982). Time scale for scour downstream of hydraulic jump. Journal of Hydraulic Engineering, 108, HY10, pp. 1147-1161.
24.Farhoudi, J., & Smith, K. (1985). Local scour profiles downstream of hydraulic jump. Journal of Hydraulic Research. 23 (4), 343-359.
25.Dargahi, B. (2003). Scour downstream of a spillway. Journal of Hydraulic Research. 41 (4), 417-426. [In Persian] | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 500 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 551 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب