مطالعه آزمايشگاهي تاثير مشخصات هندسي آبشكن‌هاي نفوذپذير مستقيم و Tشكل بر آبشستگي اطراف آن‌ها

Experimental Investigation the Effect of Geometry Parameters of Straight and T Shape Gabion Groynes on Local Scouring

از جمله روش‌هاي متداول كنترل فرسايش كناري رودخانه‌ها، استفاده از آبشكن‌هاي نفوذناپذير مي‌باشد كه در صورت طراحي و اجراي صحيح، علاوه بر كنترل فرسايش كناري، منجر به بازيابي و احياي اراضي با ارزش حاشيه رودخانه ها مي‌شود. آبشستگي موضعي دماغه آبشكن، يكي از مسايل در طراحي اين سازه‌ها مي‌باشد كه به علت تنگ‌شدگي مقطع جريان و وجود گردابه‌هاي قوي اتفاق مي‌افتد. از شاخص‌هاي مهم در تعيين مشخصات حفره آبشستگي، حداكثر عمق آبشستگي مي‌باشد. در اين پژوهش، با استفاده از فلوم آزمايشگاهي به طول 18 متر، عرض 5/1 و عمق 8/0 متر، تاثير مشخصات هندسي آبشكن‌ها بر آبشستگي موضعي دماغه مورد بررسي قرار گرفت. آبشكن‌ها از جنس توري سنگ (گابيون)، از نوع غير مستغرق و عمود بر ديواره فلوم ساخته شد. آبشكن‌هاي مورد استفاده در دو نوع مستقيم و T شكل با 20 و 30 درصد تنگ‌شدگي كانال (دو طول آبشكن) بوده و آزمايش‌ها در چهار نسبت فاصله به طول در بستري با مصالح و شيب ثابت و استفاده از سه مقدار دبي انجام شد. نتايج نشان داد، در آبشكن‌هاي مستقيم، نسبت فاصله به طول سه و در آبشكن‌هاي T شكل، نسبت فاصله به طول چهار مي‌‌توانند به عنوان نسبت‌هاي مناسب پيشنهاد شود. همچنين، استفاده از آبشكن T شكل، به لحاظ داشتن عمق آبشستگي كمتر دماغه و پايداري سازه بر آبشكن مستقيم ارجحيت دارد.

One of the usual methods for river banks protection is using Gabion groyne structures. A local scouring phenomenon is one of the important problems in hydraulic design of groynes. Due to constriction and downward flow, the scouring can occur around the groynes. In this investigation a laboratory movable bed flume with 18m length, 1.5m width and 0.8m depth was used. To study local scour near the head of unsubmerged Gabion groynes, the groynes were constructed perpendicular to the flumeʹs wall. Two shapes of groyne(straight and T shape), two constriction ratios(20% and 30%) and four ratios of space to length (S/L), were used with one constant bed material and one constant bed slope with three different discharge. Based on the experiment results, for straight S/L=3 and for T shape S/L=4 is recommended the suitable S/L ratios. Regarding the type and shape of groyne, T shape groyne indicated the least scouring and the scouring depth of Gabion groyne was less than of impermeable groyne.