ابعاد حفرۀ آبشستگي پايين دست حوضچۀ آرامش از نوع پرش هيدروليكي با بستر پوشيده از المان‌هاي شش‌پايه

Scour Dimensions of the Downstream Hydraulic Jump Stilling Basin with Bed Covered with Six-Legs Elements

در اين مقاله، توپوگرافي بستر آبرفتي پايين­ دست حوضچۀ جديد (بستر پوشيده با المان‌هاي شش‌پايه) و نيز تغييرات حداكثر عمق حفره براي شرايط هيدروليكي متفاوت (اعداد فرود اوليه 5/76 تا 9/13) و سه اندازۀ رسوب مختلف بررسي شده است. طول حوضچه در تمام آزمايش‌ها ثابت و متناسب با حداكثر دبي محاسبه شد. نتايج بررسي ­ها نشان داد كه حداكثر عمق آبشستگي، در مقايسه با تحقيقات ديگر محققان كه در شرايط با بستر صاف بوده است، به­ طور متوسط 61 درصد كاهش داشته است. افزايش اندازۀ ذرات رسوبي از 0/95 به 2/23 ميلي­ متر باعث كاهش حداكثر عمق آبشستگي به­ ميزان 56 درصد شده ‌است. در آزمايش ­هايي كه طول پرش كمتر از طول حوضچه بود عمق حفره نيز كاهش چشمگيري داشته به­ طوري­ كه در نسبت طول پرش به طول حوضچه برابر 0/405 حداكثر عمق آبشستگي به ­طور متوسط 64 درصد كاهش يافته‌ است. شيب شيرواني­ هاي بالادست و پايين­ دست حفره نيز در تمام آزمايش‌ها اندازه­ گيري شد كه براي ديوارۀ بالادست بين 6 و 24 درجه و براي ديوارۀ پايين­ دست بين 2 و 7 درجه است. همچنين، معادلۀ پروفيل طولي بدون بعد آبشستگي در پايين­ دست حوضچۀ آرامش با بستر زبر استخراج گرديد.

Bed topography downstream of the new hydraulic jump stilling basin (covered with six-legs elements) has been investigated in this study. Variation of maximum scour depth for different hydraulic conditions (Froude number ranged from 5.76 to 9.13) and three different sediment particle sizes was studied. The basin length, which was kept constant at all tests, was measured for maximum flow discharge. At this condition the maximum scour depth was measured which was found to be 61% less than that of maximum scour depth reported by other studies conducted for smooth bed basin. Increase of sediment particles from 0.95 mm to 2.23 can cause the scour depth to reduce by as much as 56%. In those tests which the jump length was less than the basin length, the scour depth was reduced significantly. For test with jump length to basin length ratio equal to 0.405, the scour depth shows reduction of 64% on an average. The upstream and downstream scour banks angles was measured for all tests which was to be equal to 6-24 degrees and 2-7 degrees respectively. The best fitted relation for dimensionless longitude bed profile also was obtained and presented.