مطالعه‌ی آزمایشگاهی تاثیر هندسه‌ی پائین‌دست پرتابه‌ی جامی شکل بر میزان آبشستگی پایاب آن

الموضوعات :

محمد حیدرنژاد ¹ , امین اسکندری ² , علیرضا مسجدی ³ , محمدحسین پورمحمدی ⁴ , امیر عباس کمان بدست ⁵

1 - عضو هیات علمی گروه سازه های آبی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز
2 - گروه علوم و مهندسی آب، پردیس علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران،
3 - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز
4 - گروه علوم و مهندسی آب، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران
5 - گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

تاريخ الإرسال : 28 السبت , ربيع الأول, 1439 تاريخ التأكيد : 01 الأحد , جمادى الثانية, 1441 تاريخ الإصدار : 24 الأربعاء , صفر, 1441

الکلمات المفتاحية: عمق آبشستگی, پرتاب های جامی‌شکل, مستهلک‌کننده انرژی, دندانه های مستطیلی و مثلثی,

ملخص المقالة :

به‌ کارگیری پرتابه‌های جامی شکل در سدها، که جزء مستهلک‌کننده‌های جریان به‌صورت عمودی هستند، موجب استهلاک کارمایه ناشی از عبور سیلاب می شود. از این سازه به منظور کاهش هزینه‌ها در مقایسه با سایر مستهلک‌کننده‌های کارمایه استفاده می‌شود. برخورد افشانه آب با بستر منجر به ایجاد چاله‌ی آبشستگی شده ،که این امر می‌تواند پایداری سد و سازه‌های مرتبط را به خطر بیاندازد. در تحقیق حاضر، پدیده‌ی آبشستگی پائین‌دست یک پرتابه‌ی جامی شکل در شرایط آزاد، و همچنین در شرایط وجود دندانه مستطیلی و مثلثی در پایاب با فواصل چیدمان مختلف در 9 بده، و مجموعاً 45 آزمایش، بررسی شد. نتایج نشان دادند که وجود دندانه‌های جام اثر زیادی بر گستره و عمق آبشستگی می‌گذارد، بدین ‌ترتیب که پرتابه‌ی جامی شکل با دندانه‌های مستطیلی یک در میان نسبت به حالت بدون دندانه حدود 13 درصد کاهش آبشستگی را سبب می‌شود. همچنین، حداکثر عمق آبشستگی در حالت جام با دندانه‌های مستطیلی یک در میان در بازه‌ی مطلوب تر از مابقی نمونه‌های آزمایشگاهی‌ به‌وقوع می‌پیوندد. سپس نتایج حاصل با تعدادی از رابطه‌های تجربی مقایسه شده و مشخص گردید که رابطه‌ی مارتینز B نتایج نزدیکتری را به مقادیر واقعی به‌دست می‌دهند.

المصادر:

1)       اکبری غ، کاویانپور م، سلطانی سامانی ا،1393. بررسی آزمایشگاهی آبشستگی پائین‌دست پرتاب‌کننده جامی‌شکل. مجله مهندسی منابع آب. 7 (20): 51-65.

2)       پیرستانی م، ریاضی ر،1394. بررسی آزمایشگاهی اثر دندانه و میزان بازشدگی دریچه در جام پرتابی بر شکل نیمرخ بستر با مصالح غیر یکنواخت. مجله پژوهش آب ایران. 9(3): 131-140.

3)       پیرستانی م، شفیعی س. 1388. بررسی آزمایشگاهی تاثیر عمق پایاب بر ابعاد حفره آبشستگی ناشی از افشانه ریزشی جامی شکل دندانه دار. مجموعه مقالات هشتمین کنفرانس هیدرولیک. دانشگاه تهران 4-2.

4)       محبوبی ا. 1375. اثر قطر مصالح بر میزان آبشستگی ناشی از افشانه های ریزشی آزاد. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت، دانشکده عمران،110 صفحه.

5)       مومنی وصالیان ر، موسوی جهرمی س.ح، شفاعی بجستان م،1387.آبشستگی ناشی از افشانه‌های مستطیلی پائین‌دست پرتابه جامی شکل با مصالح غیر یکنواخت.مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 15 (2) : 203-216.

6)       مهرکیا م، مجدزاده م،. کاویانپور م،1391. ارزیابی معادلات حاکم برآشفتگی در پائین‌دست پرتابه‌های جامی‌شکل با بکارگیری داده‌های میدانی و آزمایشگاهی. یازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه ارومیه و انجمن هیدرولیک ایران. 16-18 آبان‌ماه، ارومیه.

7)       آبشستگی در بده اوج نسبت به شاهد حدود 13 درصد کاهش یافت. درباره‌ی نقطه اثر بیشترین محل وقوع آبشستگی می‌توان گفت در حالت مستطیلی یک در میان

8)       Amanian N. 1993. Scour Below a Flip Bucket Spillway. Utah State University. Department of Civil and Environmental Engineering. 252 p.

9)       Azmathullah H.Md., Deo M.C., Deolalikar P.B. 2005. Neural networks for estimation of scour downstream of ski-jump bucket. J. Hydraul. Eng., (ASCE). 131(10): 898-908.

10)   Bhavan M., SHahzafar marg B. 2010. Bureau of Indian Standards. Central for Hydraulic Design of Bucket Type Energy Dissipators. Second Revision. New Delhi.

11)   Chee S.P., Padiyar P.V. 1969. Erosion at the Base of Flip Buckets. Can. Engng. J., November, 22-24.

12)   Damle P.M., Venkatraman C.P., Desai S.C. 1966. Evaluation of Scour below Ski-jump Buckets of Spill-ways. In: CWPRS Golden Jubilee Symposia, Poona, India, I: 154-163.

13)   Hager W.H., Minor, H.E. 2004. Plunge pool scour in prototype and laboratory. Proceeding of 2004 International hydraulics of dam and river structures, April 29-28, Tehran, Iran.

14)   Hoffmans G.J.C.M., Verheij H.J. 1997. Scour Manual: A.A. Balkema, Roterdam, Netherlands, 205p.

15)   Martin R. B. F. 1975. Scouring of Rocky River Beds by Free Jet SpillwayWater Power and Dams Construction. 53 p.

16)   Mason P.J. 1984. Erosion of Plunge Pools Downstream of Dams due to the Action of Free Trajectory Jets. Proc. Inst. Civil Engineers, I 76(5): 523-537.

17)   Mason P.J., Arumugam K. 1985. Free Jet Scour Below Dams and Flip Buckets. J. Hydraul. Eng., (ASCE), 111(2): 220-235.

18)   Rajaratnam N., Mazurek K.A. 2003. Erosion of sand by circular impinging water jets with small tailwater. J. Hydraul. Eng., (ASCE). 129 (3): 225-229.

19)   Schoklitsch A. 1935. Prevention of Scour and Energy Dissipation—Translated at the USBR, USA.

20)   US Bureau of Reclamation. 1987. Design of Small Dams. A Water Resources Technical Publication. United States Department of the Interior (USBR). Third Edition.

21)   VVeronese A. 1937. Erosioni de fondo a valle diuno scarico. Annali dei Lavori Publicci. 75 (9): 717-726.

22)     Vischer D.L., Hager W.H. 1995. Energy Dissipators. Hydraulic Structures Design Manual. No.9. A. A. Balkema. Rotterdam. The Netherlands. 208 p.