پيش‌بيني عمق آب‌شستگي تكيه‌گاه پل در كانال‌ها با مقطع مركب

Prediction of scour depth at bridge abutment in compound channels

شكست پل‌ها ناشي از آب‌شستگي در تكيه‌گاه آن‌ها اهميت مطالعه در مورد پيش‌بيني عمق آب‌شستگي را روشن مي‌كند. بيشتر تكيه‌گاه پل‌ها در دشت سيلابي هستند. همچنين، يكي از موارد متداول در يك دشت سيلابي وجود پوشش گياهي است. در مقطع‌هاي مركب توزيع سرعت و تنش برشي غير‌يكنواخت است و نمي‌توان نتايج حاصل از كانال‌هاي مستطيلي را براي آن‌ها به كار برد. در اين پژوهش، براساس داده‌هاي آزمايشگاهي، آناليز ابعادي و رگرسيون غير‌خطي چندمتغيره، يك رابطه بدون بعد براي پيش‌بيني عمق آب‌شستگي تكيه‌گاه پل با ديواره عمودي واقع در دشت سيلابي داراي پوشش گياهي با مقطع مركب ارايه شده است. نتايج پژوهش نشان مي‌دهد توافق خوبي بين عمق آب‌شستگي مشاهده شده و عمق آب‌شستگي پيش‌بيني شده با رابطه پيشنهادي وجود دارد. براي رابطه ارايه شده، ضريب همبستگي 94/0 و ريشه ميانگين مربعات خطا 79/0 سانتي‌متر است.

Bridge failures due to scour at bridge abutments have clarified the importance of scour depth prediction. Most of bridge abutments are located in the floodplain. Also, one of the common cases in a floodplain is vegetation. Velocity and shear stress distribution in compound channels are not uniform and the obtained results from rectangular channels cannot be used for compound channels. In this study, based on experimental observations, dimensional analyses and multivariable non-linear regression, a dimensionless relationship for prediction of scour depth at vertical wall abutment terminating in the vegetated floodplain of a compound channel is suggested. The results indicated a good agreement between the experimental observations and predicted values by suggested relationship. For suggested relationship, coefficient of determination (R2) was 0.94 and root mean square error was obtained 0.79 centimeters.