مطالعه ی آزمایشگاهی اثر نصب کف بند بر کاهش آب شستگی موضعی در پایین دست سازه های کنترل تراز بستر سطح شیب دار

کاهش تراز بستر رودخانه ها، یکی از مهمترین مسائلی می باشد که امروزه مهندسین رودخانه با آن مواجه هستند. سازه های کنترل تراز بستر سطح شیب دار از جمله سازه هایی هستند که علاوه بر حفاظت رودخانه در مقابل فرسایش پیش رونده در بستر، دارای شرایط مناسب محیط زیستی از منظر سهولت در عبور آبزیان به بازه های بالادستی و نیز افزایش اکسیژن محلول در آب هستند. یکی از موضوعات مهم در طراحی و ایمن سازی این سازه ها، پیش بینی مقدار عمق آب شستگی در پایین دست آن ها و اتخاذ روش های کاهش آن است. در تحقیق حاضر تاثیر حضور کف بند بر تغییرات مشخصات آب شستگی موضعی در پایین دست سازه کنترل تراز بستر سطح شیب دار با و بدون زبری سطح سازه به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها برای شیب های کارگذاری ۱:۳و ۱:۵، نسبت عمق بحرانی به ارتفاع سازه ۲/۰-۱۴/۰، زبری سطح سازه با اندازه های ۲/۵-۱۵/۱ سانتی متر و چیدمان های مختلف و نیز کف بند با طول های برابر و نصف ارتفاع سازه در آزمایشگاه هیدرولیک و مدل های فیزیکی-هیدرولیکی دانشگاه گیلان طی سال های ۱۳۹۹ و ۱۴۰۰، اجرا گردید. تجزیه و تحلیل نتایج در شیب های مختلف سازه نشان داد که ایجاد کف بند رابطه مستقیم با کاهش عمق حداکثر نهایی آب شستگی دارد به گونه ای که با نصب کف بند به طول برابر با ارتفاع سازه، عمق حداکثر نهایی آب شستگی در دامنه دبی ها و زبری های حداقل تا حداکثر، برای شیب های ۱:۳ و ۱:۵ بطور متوسط به ترتیب ۵۸ و ۴۳ درصد نسبت به حالت بدون کف بند و بدون زبری کاهش می یابد. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش اندازه زبری در بهترین عملکرد آن، از عمق حداکثر نهایی آب شستگی در دامنه دبی های حداقل تا حداکثر و شیب های مورد بررسی، بطور متوسط ۳۹ تا ۶۲ درصد نسبت به حالت بدون زبری کاسته می شود. مقایسه نتایح حاکی از آن است که در شیب ۱:۳ تغییر چیدمان زبری از وضعیت یک در میان به متراکم در محدوده زبری درشت دانه، تاثیری بر کاهش عمق حداکثر نهایی آب شستگی نداشت اما در شیب ۱:۵ منجر به کاهش ۱۸ تا ۴۲ درصدی عمق حداکثر نهایی آب شستگی شد.

کلیدواژه ها:

Apron ، Grade control structure ، River rehabilitation ، and Scour