بررسي ساختار جريان آشفته و تعيين فاصله‌ در بين آب‌شكن‌هاي متوالي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

جهت جلوگيري از آب‌شستگي سواحل فرسايش‌پذير، استفاده از سازه‌هاي آب‌شكن يكي از روش‌هاي مؤثر محسوب مي‌شود. عملكرد اين سازه‌ها به گونه‌اي است كه با كاهش سرعت جريان در طول مسير و هدايت آب به سمت ميانه‌ي رودخانه از فرسايش كناره‌ها جلوگيري مي‌كنند. درحالي كه مطالعات متعددي بر روي آب‌شكن‌هاي منفرد و متوالي انجام شده‌است، بررسي فاصله‌ بهينه بين آب‌شكن‌ها و ويژگي‌هاي آب‌شكن‌هاي نفوذ‌پذير از نوع گابيوني كمتر مورد توجه قرار گرفته‌است. در اين پژوهش، به بررسي فاصله بهينه آب‌شكن‌هاي نفوذناپذير و گابيوني پرداخته شده‌است. استفاده از گابيون به دليل هزينه‌ي پايين‌تر و سهولت ساخت، نسبت به ساير آب‌شكن‌هاي نفوذ‌پذير، مزاياي قابل توجهي دارد. آزمايش‌هاي اين تحقيق با استفاده از سه آب‌شكن نفوذ‌ناپذير با عرض‌هاي 20، 30و 50 سانتي متر و يك آب‌شكن نفوذ‌پذير با عرض30 سانتي متر صورت گرفته‌است.عدد فرود در محدوده‌ي 11/0تا 40/0 بود. همچنين سه دبي كم، متوسط و زياد (20، 44، 54 ليتر بر ثانيه) و چهار حالت استغراق متفاوت در هر آزمايش مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه با افزايش عرض آب‌شكن ناحيه‌ي سكون جريان افزايش يافته و عملكرد آب‌شكن‌هاي نفوذ‌پذير بهتر از آب‌شكن‌هاي غير قابل نفوذ است. همچنين در آب‌شكن‌ها، فاصله‌ي بهينه هنگامي حاصل مي‌شود كه آب‌شكن بعدي در انتهاي ناحيه سكون قبلي قرار گيرد. به‌منظور صحت‌سنجي و تكميل تحليل، برداشت سرعت جريان با استفاده از دستگاه ADV انجام گرفت. داده‌هاي حاصل از برداشت سرعت، پس از پردازش در محيط نرم‌افزار Surfer، جهت ترسيم توزيع مكاني سرعت و تعيين محدوده ناحيه سكون به كار گرفته شد. نتايج حاصل از تحليل عددي با نرم‌افزار Surfer، تطابق قابل قبولي با مشاهدات عيني حاصل از آزمايش تزريق رنگ نشان داد و دقت نتايج تجربي را تأييد نمود. در نهايت با استفاده از تكنيك تزريق رنگ در كانال فاصله‌ي مناسب بين آب‌شكن‌ها اندازه‌گيري و بر اساس داده‌هاي به‌دست آمده، رابطه‌اي براي محاسبه‌ي فاصله‌ي بهينه ارائه گرديده‌است.

234587

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان