اثر مقیاس مدل در آزمایش های آبشستگی پایه های پل
چکیده
پل¬ها از جمله مهم¬ترین و پرکاربردترین سازه¬های رودخانه¬ای هستند که در راه¬سازی از اهمیت زیادی برخوردارند. یکی از مواردی که تحت تأثیر ایجاد سازه¬های آبی در فرآیند طبیعی سیستم¬های آبی ظهور پیدا می¬کند، انواع مختلفی از فرسایش¬های القایی است که می¬توان آن را ناشی از دخالت بشر در یک نظام هماهنگ تلقی¬کرد. این تغییرات معمولاً باعث افزایش ظرفیت انتقال رسوب در سیال شده و درنهایت منجر به ایجاد پدیده آبشستگی خواهد¬ شد. دو عامل مهم باعث ایجاد آبشستگی در اطراف پایه¬های پل می¬شوند، یکی برخورد جریان با پایه و دیگری جدا شدن جریان از پایه. این تحقیق، با هدف بررسی تأثیر مقیاس پایه¬های پل در آزمایش¬های آبشستگی موضعی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایش¬ها برای 6 پایه پل استوانه¬ای به قطر¬های 10، 20، 30، 40، 60 و 100 میلی¬متر با برقراری شرایط آب زلال در اعداد فرود 16/0، 14/0، 12/0 و 11/0 در یک کانال آزمایشگاهی با بستری از ذرات رسوبی به اندازه¬ی متوسط 5/0 میلی¬متر و اعداد فرود 17/0، 15/0، 14/0 و 12/0 برای رسوب بستر با اندازه¬ی متوسط 7/0 میلی¬متر انجام گردید. نتایج نشان داد در تمامی قطر پایه¬ها با افزایش عدد فرود میزان آبشستگی افزایش می¬یابد. با افزایش 45/45 درصدی عدد فرود جریان از 11/0 به 16/0 برای پایه 60 میلی¬متری عمق آبشستگی به میزان 6/66 درصد افزایش می¬یابد. در شرایط هیدرولیکی ثابت با افزایش قطر پایه، عمق آبشستگی افزایش می¬یابد. با افزایش 20درصدی قطر پایه از 50 به 60 میلی¬متر در عدد فرود 16/0 عمق آبشستگی 34/10 درصد افزایش داشته است. همچنین با تحلیل آزمایش¬ها پایه¬ی 30 میلی¬متری، پایه¬¬ای با قطر مناسب برای انجام سایر کارهای آزمایشگاهی مشابه جهت تطبیق بیشتر نتایج با واقعیت پیشنهاد گردیده است. همچنین در مورد اثر قطر پایه و تطابق با شرایط صحرائی، پایه پل¬های کوچک¬تر از 30 میلی¬متر عمق آبشستگی نسبی آ¬ن¬ها نزدیک به پایه¬ پل¬های نادری و پنجم می¬باشد.