بررسی پروفیل ابشستگی پایین دست پرش هیدرولیکی استفاده تحقیقات ازمایشگاهی

لینک دریافت خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  قابل ویرایش پرینت

تعداد صفحات: 39

بررسی پروفیل ابشستگی پایین دست پرش هیدرولیکی استفاده تحقیقات ازمایشگاهی

2-1 مقدمه

از جمله مسائل مهمی ارتباط مستقیم رسوبات رودخانه‌ای دارد لازم مهندسان هیدرولیک اشنایی کافی داشته باشند مساله ابشستگی (کف کنی) رسوبگذاری (بالا امدن بستر) رودخانه باشد.

چنانچه مقدار رسوب وارد شده کمتر مقدار رسوب خارج شده باشد، عمل فرسایش کف رودخانه (و بدنه ان) وجود دارد. اثر عمل کف رودخانه بتدریج گود شود. یکی محل‌هایی بطور کلی معرض گود شدن بستر قرار دارد، پایین دست سدهای مخزنی می‌باشد، زیرا سدهای مخزنی 99 درصد رسوبات حمل شده توسط رودخانه شرایط عادی پشت خود نگه می‌دارند نتیجه اب تقریبا بدون رسوب سد بیرون خواهد ریخت. بعلت اینکه اب قدرت حمل رسوب دارد، رسوبات خود بستر رودخانه (پایین دست) تامین می‌کند. حمل رسوبات پایین دست بتدریج بستر رودخانه گود خواهد شد. گود شدن بستر رودخانه تاثیراتی محیط اطراف دارد ذیل برخی انها اشاره خواهد شد. [1]

الف) گود شدن بستر رودخانه پایین دست حوضچه ارامش باعث ایجاد شکست برشی لغزش بستر حوضچه می‌شود افزایش عمق ابشستگی، تاسیسات حوضچه ارامش سد خطر قرار می‌گیرد.

ب) سدهایی پی نفوذپذیر قرار دارند، پایین امدن سطح بستر رودخانه باعث افزایش پتانسیل موثر (گرادیان هیدرولیکی) می‌شود. افزایش هنگام طراحی می‌باید منظور شود زیرا امر سبب فزونی فشار بالا برنده ایجاد پدیده تراوش می‌گردد.

ج) پایین امدن بستر رودخانه اثر عمل گود شدن باعث خواهد ظرفیت حمل رودخانه مواقع سیلابی زیاد گردد نتیجه باعث کاهش سطح اب هنگام سیلاب می‌شود.

در بعضی کشورها نظیر چین هندوستان سعی شده عمل گود شدن بستر طور مصنوعی عنوان یک راه حل مساله سیلاب استفاده کنند.

د) گود شدن بستر رودخانه خطراتی پایه‌های پل بوجود خواهد اورد. پل‌ها می‌باید مقدار گود شدن اثر عمل ابشستگی محاسبه گردد طراحی پایه پل مد نظر قرار گیرد.

از انجائیکه مکانیزم عمل ابشستگی درمکان‌های مختلف متفاوت می‌باشد، رو ابشستگی دو نوع تقسیم‌بندی می‌کنند. نوع اول، ابشستگی عمومی مثل ابشستگی اثر انقباض تدریجی مقطع رودخانه می‌باشد. نوع ابشستگی محل‌هایی رخ می‌دهد سرعت جریان دلایلی افزایش می‌یابد. مثال کاهش مقطع رودخانه محل احداث پل محل ایجاد ابشکن‌های متوالی باعث بروز ابشستگی عمومی مقطع تنگ شده می‌گردد. نوع دیگر ابشستگی، ابشستگی موضعی می‌باشد. نوع ابشستگی پایین دست سازه‌های هیدرولیکی، اطراف ابشکن‌ها، محل پایه‌های پل بطور کلی هر مکانی شدت جریان‌های طور موضعی افزایش یابد بوجود می‌اید.

2-2- انواع ابشستگی

2-2-1- ابشستگی عمومی

ابشستگی عمومی دو حالت اتفاق می‌افتد:

الف) جائیکه رودخانه هنوز حالت تعادل نرسیده پتانسیل حمل رسوب بازه‌ای رودخانه بیش میزان رسوب ورودی بازه باشد.

ب) جائیکه سرعت جریان دلایلی افزایش پیدا می‌کند مانند کاهش مقطع رودخانه محل پل‌ها مقطع تنگ شده ابشستگی عمومی اتفاق می‌افتد.

در محل احداث پل، ابشکن دیواره ساحلی معمولا عرض رودخانه کاهش می‌دهند (شکل 2-1) عمل باعث می‌شود سرعت جریان محدوده افزایش یابد نتیجه ظرفیت حمل رسوب افزوده شده سبب خواهد بستر رودخانه محل فرسایش یابد. عمل فرسایش انقدر ادامه می‌یابد ظرفیت حمل رسوب کاهش یافته برابر ظرفیت حمل رسوب مقطع بالادست گردد. حالت فرسایش محل متوقف می‌گردد. هرچند فرسایش موجب می‌شود تاثیر پس زدگی اب بالادست کاهش یابد ولی بخاطر مسئله نباید اجازه داده شود فرسایش صورت گیرد زیرا ابشستگی باعث خطرات جدی مثل ریزش پل می‌گردد. [1]

شکل 2-1: ابشستگی دلیل تنگ شدگی مقطع جریان

برای محاسبه میزان ابشستگی اثر تنگ شدگی روابطی ارائه شده جمله می‌توان رابطه لارسن توچ بصور زیر بیان شده اشاره کرد. [10]

(2-1)

که رابطه:

: عرض مقطع تنگ شده (m)

: عرض رودخانه (m)

: عمق جریان بالادست مقطع تنگ شده (m)

: نسبت تنگ شدگی

: عمق ابشستگی مقطع تنگ شده (m)

: ضریبی بین 0.67 0.80 متغیر می‌باشد.

در حالتی جریان جداره‌های رودخانه لبریز کند، معادله (2-1) بصورت زیر می‌اید:

(2-2)

در رابطه:

Q: دبی کل

Q: دبی جریان لبریز شده

شکل 2-2: ابشستگی تنگ شدگی