بررسي آزمايشگاهي تأثير آبشكن‌هاي نوع باندال لايك مستغرق و معمولي بر تغييرات رقوم بستر در قوس 90 درجه ملايم

Experimental investigation the effect of submersible Bandal like and normal type of spur dike on bed elevation changes at 90 degree mild bend

فرسايش كناري از جمله مهم‌ترين معضلات براي رودخانه‌ها به خصوص در قوس‌ها مي باشد يكي از روش‌هاي موثر و به صرفه جهت ساماندهي رودخانهها در محل قوسها استفاده از آبشكنهاست. الگوي جريان در قوس محافظت شده توسط سري آبشكنها، به دليل تأثيرات آبشكنها بر الگوي جريان و جريانات ثانويه و تأثيرات متقابل آبشكنها برهم پيچيدهتر از حالت عادي است.باندال‌لايك‌ نوعي از سازه‌ي آبشكن است كه به منظور محافظت از سواحل و نيز بهبود عمق جريان براي كشتي‌راني در رودخانه‌ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين سازه نوع جديدي از آبشكن است كه به صورت تركيبي از آبشكن نفوذپذير و نفوذناپذير ساخته مي‌شود. با توجه به اهميت مطالعه الگوي جريان و رسوب با حضور سازه آبشكن، تحقيق در اين خصوص همواره مورد توجه محققين مختلف هيدروليك و مهندسي رودخانه بوده است اما بررسي‌ها نشان مي‌دهد با توجه به جديد بودن سازه آبشكن باندال لايك، در اين مورد مطالعه كمتري صورت گرفته است. هدف از تحقيق حاضر بررسي آزمايشگاهي، مقايسه تأثير استفاده آبشكن باندال‌لايك و آبشكن هاي معمولي نفوذناپذير و نفوذپذير بر تغييرات رقوم بستر بوده است. بدين منظور آبشكن باندال‌لايك در سه ارتفاع‌ 5/6 سانتيمتر5/8 سانتيمتر و 12 سانتيمتر و در دبي‌هاي 25،27،30،33 ليتر بر ثانيه، و آبشكن‌هاي نوع نفوذناپدير و نفوذپذير در شرايط مستغرق در فلومي با قوس 90 درجه مورد آزمايش قرار گرفته است. آزمايش‌هاي تحقيق حاضر در فلوم با قوس 90 درجه ملايم به طول 11 متر، عرض 70 سانتي‌متر و نسبت شعاع قوس به عرض آن R/B) ) برابر 4 انجام گرفته است. نتايج حاصل از تحقيق نشان مي‌دهد با افزايش عدد فرود آبشستگي افزايش يافته و بيشترين ميزان آبشستگي مربوط به آزمايش شاهد نفوذ ناپذير و كمترين آبشستگي در آزمايش شاهد نفوذپذير رخ داده است. همچنين نتايج نشان مي‌دهد عمق آبشستگي ها در حضور سازه باندال لايك نسبت به سازه شاهد نفوذ ناپذير كاهش يافته است، و هر چه ارتفاع سازه بيشتر مي‌شود، عمق آبشستگي كاهش مي‌يابد. مقايسه نتايج نشان مي‌دهد آبشستگي در سازه شاهد نفوذپذير كمتر از تمامي حالات آزمايشات آب شكن باندال لايك بوده است. ساير نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهند با افزايش دبي، خط القعر به سمت ميانه كانال منحرف مي‌شود. بررسي كمي نتايج نيز نشان مي‌دهد با تغيير ارتفاع سازه آبشكن باندال لايك از 5/6 سانتي‌متر به 12 سانتيمتر ميزان عمق آبشستگي در حدود 54 درصد وميزان رسوبگذاري حدود 34 درصد كاهش يافته است. همچنين استفاده از آبشكن معمولي نفوذپذير به جاي آبشكن باندال لايك با ارتفاع 12 سانتي-متر ميزان عمق آبشستگي 5/23 درصد كاهش يافته است.

Background and Objectives: Rivers are source of any civilization formation and also any societies. As a result of many factors like human interferences, earthquake, flood and sand removing from river margins the dynamic balance of rivers changes. The consequences of these undesired phenomena's are erosion of river banks and lateral migration. On the other hand, these derbies could fill dam reservoirs. Decreasing useful life of dams and also producing operation difficulties are other two side effects of erosion. Hence bank erosion and lateral migration creates a lot of economic and social problems. Noticing above mentioned notes we conclude that investigation about hydraulic of rivers and also understanding dike hydraulic and characteristics is necessary and important. One of the common and simplest method of coastal protection is using spur dike that are useful structure to improve the flow pattern and used for control and reduce the coastal erosion of rivers. Bandal like is new type of spur dike that is cMaterials and Methods: In this research we focus on Bandal-like dikes. Explicitly we investigate the effect of dike submersion on erosion and sediment formation around a 90 degree mild bend. Experimental tests are performed under various hydraulic characteristics. Three types of dike are provided. Heights of dike are 6.5, 8.5 and 12 centimeters and the width of dike is 20 percent of flood width. Also three discharge 25, 27, 30 and 33 liters per second for two type (submersible and no submersible) of spur dikes were tested. In this study used a 90 degree bend flume with 0.7 m widthompound from a submersible and no submersible spur dike. Results: The result of this study show that the maximum of scouring rate, occur for submersible theme test and the minimum is for Bandal – like with 12cm height. Also the result show that depth of scouring with Bandal like spur is reduce than no submersible theme structure and with increased the height of structure depth of scouring will be reducing. The result show that with increased the discharge, the Thalweg divert to middle of canal. Conclusion: The results of this study can be summarized as: The maximum of scouring is for theme non submersible test. The minimum of scouring is for Bandal like with 12 cm height. Between Bandal like spurs, the maximum of scouring is for structure with 6.5 cm height. Increasing the height of structure reduce the depth of scouring.