تاثير استفاده همزمان از المان شش پايه و سنگچين جهت كنترل آبشستگي و بررسي اقتصادي

Effect of Simultaneous Use of the Six-Legged Element and Rip-Rap for the Control of Scouring and Economic Comparison

كنترل آبشستگي پايين دست سرريزهاي پرش اسكي يكي از مهمترين مسايلي است كه مهندسين هيدروليك با آن روبرو هستند. در اين تحقيق با هدف بررسي كارايي مصالح جديد براي كنترل آبشستگي پايين دست سرريز پرش اسكي، به كمك مطالعات آزمايشگاهي به بررسي كاهش حجم گودال آبشستگي در حضور توام المان شش پايهي بتني با نام تجاري A-Jack به همراه سنگچين در پايين دست سرريز پرش اسكي در شرايط مختلف هيدروليكي جريان پرداخته شد. آزمايشهاي انجام شده شامل يك اندازه المان بتني و دو سايز سنگچين با پنج دبي و سه عمق پاياب متفاوت بوده كه در نتيجه با توجه به تغيير عمق پاياب، سرريز در سه وضعيت آزاد، نيمه مستغرق و مستغرق قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش عمق پاياب ميزان آبشستگي دچار كاهش قابل ملاحظه اي شده و با حضور همزمان المان بتني و سنگ چين ميزان حداكثر حجم آبشستگي در بين شرايط مختلف هيدروليكي تا 100 درصد نسبت به آزمايشهاي شاهد كاهش يافت. همچنين مقايسه اقتصادي بين استفاده از هر يك از دو سازه پوششي سنگ چين و المان شش پايه بتني در مساحت 100 متر مربعي انجام گرفت كه نتايج نشان ميدهد استفاده از شبكه متراكم المانهاي شش پايه بتني ميتواند هزينههاي محافظت بستر را تا حدود 10 درصد كاهش دهد.

Scouring control in the downstream of the ski jump spillway is one of the most important issues faced by hydraulic engineers. In this study, an experimental investigation was done to evaluate the reduction of the maximum scour volume due to the combination of six-legged concrete elements (A-Jacks) in different hydraulic conditions. These elements were placed in the downstream of the ski jump spillway. The experiments included a single size of concrete element and two sizes of riprap with five discharges and three different tail-water depths. The change in depth of tail-water resulted in the spillway having free, semi-submerged and submerged states. The results showed that as the scour depth increased, the scour rate is reduced significantly. The simultaneous presence of concrete elements and riprap amid different hydraulic conditions caused a 100% decrease to the maximum scour volume when compared to the control tests. The use of A-Jacks when equated to riprap covered structures in a 100 m2 area indicated a 10% reduction in bed protection costs ( By use of Price list ).