بررسي تشابه هندسي پروفيل هاي آبشستگي پائين دست جت افقي مستغرق با استفاده از مدل آزمايشگاهي

بررسي تشابه هندسي پروفيل هاي آبشستگي پائين دست جت افقي مستغرق با استفاده از مدل آزمايشگاهي

هر ساله هزینه های سنگینی برای كنترل و جلوگیری از تخریب ناشی از آبشستگی در پایین دست سازه های آبی، در مواقع سیلابی و غیرسیلابی، صرف میشود. از این رو پدیده آبشستگی در سازه ها بسیار حائز اهمیت است و پیش بینی آن قبل از ساخت سازه امری ضروری برای هر طرحی میباشد. گسترش این پدیده میتواند پایداری سازه را به خطر اندازد ضمن اینكه تجمع مواد فرسایش یافته با تغییر رقوم پایاب بر عملكرد خروجی سازه تأثیر میگذارد. دراین مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی پدیده آبشستگی در بستر با مصالح غیرچسبنده در پائین دست یك كف بند، در اثر یك جت افقی مستغرق ناشی از بازشدگی دریچه ارائه شده است. در این تحقیق با انجام شبیه سازی فیزیكی، پروفیل حفره آبشستگی بانضمام تپه پایین دست حفره در زمانهای مختلف ثبت شد. تحلیل نتایج بدست آمده بصورت كمی و كیفی نشاندهنده تشابه هندسی بین پروفیل های طولی آبشستگی بود. بعبارت دیگر پس از بررسی پارامترهای مختلف مانند ضخامت جت، دبی و سرعت جت، عمق پایاب، زمان و قطر دانه ندی ذرات رسوبی انطباق بسیار خوبی بین منحنی های بی بعد مشاهده شد. این امر نشان دهنده این است كه پروفیل های آبشستگی ماهیتاً شبیه به هم بوده و در حالت بیبعد مستقل از تمامی پارامترها و عوامل ذكر شده میباشند. تغییرات طولی و عرضی پروفیل حفره آبشستگی و تپه پایین دست آن به صورت یك رابطه تركیبی سینوسی و كسینوسی بیان شد. با مشخص شدن منحنی پروفیل آبشستگی، ویژگیهای اصلی این پروفیل ها مانند ماكزیمم عمق فرسایش، محدوده ایجاد حفره و ارتفاع تپه پایین دست حفره آبشستگی تعیین شد.