تأثیر سری صفحات مثلثی در قوس ملایم 90 درجه بر الگوی توپوگرافی بستر

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

صفحات مثلثی از جمله سازه­های زیست­محیطی هستند که با اصلاح الگوی جریان در قوس رودخانه از بروز آبشستگی در پاشنه ساحل جلوگیری و باعث تثبیت ساحل می‌شوند علاوه بر این، آن­ها موجب ترمیم و توسعه زیستگاه آبزیان رودخانه نیز می­گردند. از آن­جا که در رابطه با فاصله قرارگیری این سازه­ها از یکدیگر در قوس معیاری ارائه نشده ‌است، این تحقیق جهت بررسی تأثیر قرارگیری صفحات مثلثی در قوس ملایم 90 درجه بر توپوگرافی بستر با فواصل 4، 5، 6 و 8 برابر طول مؤثر صفحه (Le) انجام گردید. در این پژوهش، زاویه صفحات مثلثی نسبت به ساحل بالادست 30 درجه بوده است. آزمایش­ها تحت شرایط مختلف جریان (‌اعداد فرود 243/0، 262/0، 292/0 و 321/0) انجام شدند. نتایج نشان دادند که، صفحات مثلثی سبب انحراف جریان از ساحل بیرونی به طرف مرکز و قوس داخلی مجرا و در نتیجه تشکیل خط­القعر در نزدیکی ساحل داخلی شده­اند. با افزایش فاصله صفحات از یکدیگر، مقدار فرسایش خط­القعر کاهش یافت. به طور متوسط حداکثر عمق آبشستگی خط­القعر در فواصل4Le  و 5Le، 6Le، 8Le به ترتیب 36/0، 33/0، 3/0 و 26/0 برابر طول مؤثر اولیه سازه بوده است. در همه آزمایش­ها حداکثر عمق آبشستگی، در پنجه صفحات رخ داد. با افزایش فاصله بین صفحات، حداکثر عمق آبشستگی و گسترش آن تا ساحل بیرونی افزایش یافت به طوری که فاصله 8 برابر طول مؤثر سازه، فاصله مناسبی برای صفحات مثلثی نیست. به طور متوسط حداکثر عمق آبشستگی در فواصل4Le ، 5Le، 6Le و 8Le به ترتیب 38/0، 46/0، 52/0 و 66/0 برابر طول مؤثر اولیه سازه بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Triangular Vanes in a 90 Degree Mild Bend on Bed Topography

نویسندگان [English]

  • Mohammad Bahrami Yarahmadi
  • Mahmood Shafai Bejestan
College of Water Science Engineering, Shahid Chamran University

کلیدواژه‌ها [English]

  • Triangular vanes
  • River restoration
  • Banks erosion
  • River Bend
  • In-stream structures
[1]        Julien, P. Y., "River Mechanics", Cambridge University Press, 2002.
[2]        Shields, F. D., "Design of Habitat Structures for Open Channels", Journal of Water Resources Planning and Management, 1983, 109 (4), 331-344.
[3]        Hey, R. D., "River Mechanics and Habitat Creation", Fisheries in the year 2000, K. T. O’Gardy, A. J. B. Butterworth, R. P. Spillett, J. C. J. Domaniewski, eds., Institute of Fisheries Management, Nottingham, UK, 1992, PP 271-285.
[4]        Hey, R. D., "Restoration of Gravel Bed Rivers: Principles and Practice", In Natural Channel Design: Perspective and Practice, D. Shrubsole, ed., Canadian Water Resources Association, Cambridge, Ont., Canada, 1994, pp 157-173.
[5]        Hey, R. D., "Environmentally Sensitive River Engineering", River Restoration, G. Petts and P. Calow, eds., Blackwell Science, Oxford, UK, 1996, 80-105.
[6]        Federal Interagency Stream Restoration Working Group (FISRWG), "Stream Corridor Restoration: Principles, Processes, and Practices", National Technical Information Services, US Department of Commerce, Springfield, VA, 1998.
[7]        Bhuiyan, F., Hey, R. D., Wormleaton, P. R., "Effects of Vanes and Weirs on Sediment Transport in Meandering Channels", Journal of Hydraulic Engineering, 2009, 135 (5), 339-349.
[8]        Bhuiyan, F., Hey, R. D., Wormleaton, P. R., "Bank-Attached Vanes for Bank Erosion Control and Restoration of River Meanders", Journal of Hydraulic Engineering, 2010, 136 (9), 583-596.
]9[     بهرامی یاراحمدی، م.، شفاعی بجستان، م.، "تغییرات توپوگرافی بستر در قوس ملایم 90 درجه با نصب آبشکن مثلثی‌ شکل"، مجله علمی پژوهشی عمران مدرس، 1393، 14 (3)، 165-203.
]10[    بهرامی یاراحمدی، م.، شفاعی بجستان، م.، "بررسی تغییرات طول مؤثر صفحات مثلثی شکل بر الگوی فرسایش و رسوب­گذاری در قوس ملایم 90 درجه"، نشریه مهندسی عمران فردوسی، 1394، 27 (1).
]11[    بهرامی یاراحمدی، م.، شفاعی بجستان، م.، موسوی جهرمی، س. ح.، "تاثیر ترکیب تیغه افقی و سرریزهای مثلثی شکل بر تغییرات توپوگرافی بستر در قوس ملایم 90 درجه"، مجله علوم و مهندسی آبیاری، 1393 (پذیرفته شده برای چاپ).
]12[    بهرامی یاراحمدی، م.، شفاعی بجستان، م.، موسوی جهرمی، س. ح.، "مقایسه عملکرد سازه­های اصلاح کننده الگوی جریان در قوس­ها"، کنفرانس بین­المللی عمران معماری و توسعه پایداری شهری، تبریز، ایران، 28-27 آذر، 1392.
Johnson, P. A., Hey, R. D., Tessier, M., Rosgen, D. L., "Use of Vanes for Control of Scour at Vertical Wall Abutments", Journal of Hydraulic Engineering, 2001,127 (9), 772-778