آبشستگي در جلو پايه ي مربعي در حضور تجمع اجسام شناور چوبي

Scour around a square pier in the presence of woody debris accumulation

اجسام شناور چوبي بزرگ سطح مقطع رودخانه را كاهش، جريان آب را منحرف كرده و سرعت جريان را در اطراف پايه-هاي پل افزايش مي دهند، بنابراين، باعث افزايش سرعت رسوب گذاري و عمق گودال آبشستگي در اطراف پايه هاي پل مي-شوند. كنده ها و شاخ و برگهاي انباشته شده در اطراف پايه هاي پل اندازه و شكل متفاوتي دارند كه در طبيعت بيشتر به صورت مكعب مستطيل يا شكلهاي ديگر در جلو پايه هاي پل تجمع مي يابند. هدف از اين مقاله، تحليل و بررسي آزمايشگاهي تاثير تجمع اجسام شناور چوبي در جلو ي پايه ي مربع شكل بر عمق آبشستگي است. اين تحقيق در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه شهركرد، انجام شده است. اجسام شناور به صورت مكعب مستطيل با طول، عرض و ارتفاعهاي مختلف، در جلو پايه ي مربعي به عرض 9 سانتي متر مورد مطالعه قرار گرفت. آزمايشها در شرايط آب زلال و با بده هاي 15، 20، 30 و 40 ليتر بر ثانيه انجام شدند. در اين آزمايش ها بيشترين ژرفاي گودال آبشستگي با وجود تجمع اجسام شناور چوبي در جلو پايه ي مربعي، با بيشترين ژرفاي گودال آبشستگي در شرايط بدون تجمع اجسام شناور (نمونه ي شاهد) مقايسه شد. نتايج نشان داد كه تجمع اجسام شناور چوبي در جلو پايه باعث افزايش عمق گودال آبشستگي به ميزان 5/2 تا 3 برابر نسبت به نمونه ي شاهد مي گردد. همچنين، با استفاده از تحليل ابعادي معادله ي جديدي براي پيش بيني بيشترين ژرفاي آبشستگي با وجود تجمع اجسام شناور چوبي در جلو پايه مربع شكل ارايه گرديده است.

Large woody debris (LWD) reduces the flow crass sectional area, deviate the flow and increase the velocity around the bridge piers. therefore, they increase the maximum scour depth and accelerate sediment removal. Accumulated logs and drifts upstream of bridge piers have different shapes. In nature, most of the debris accumulated in front of bridge piers are prismatic. The purpose of this paper is to investigate the effect of the woody debris accumulation in front of square piers on the scour depth. The research was performed in hydraulic lab of Shahrekord University. Rectangular cvboid woody debris with width, length cvncl haight, were placed in front of a square pier with a 9 cm width. Experiments were performed under a clear water condition, and with the flow rate of 15, 20, 30 and 40 lit/s. The maximum depth of scour hole around square pier in presence of woody debris accumulation was compared with the case that there is no debris accumulation (control sample). The results showed that of accumulation woody debris in front of a pier can increases the scour depth of 2.5 to 3 times compared to the control set-up. Also a new equation for calculating the maximum scour depth of square piers in the presence of woody debris accumulation usingthe has been ceveloped dimensional analysis.