سعید گوهری

آبشستگی در پایه پل یکی از مهم ترین مسائل در مهندسی رودخانه می باشد. با توجه به فیزیک طبیعی مصالح رودخانه ای (رسوبات غیریکنواخت) و اثرگذاری بالای آن بر ابعاد و تکامل زمانی گودال آبشستگی، بررسی برهمکنش جریان و سازه با بستر رسوبی غیریکنواخت به دلیل تشکیل لایه سپر از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور ضمن بررسی توسعه زمانی آبشستگی، الگوی جریان در اطراف تک پایه دایره ای بررسی شده است. در این پژوهش 15 آزمایش در قالب 5 بستر رسوبی مختلف و در سه نوع شدت جریان (20 و 35 لیتر بر ثانیه به همراه جریان غیرماندگار) در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه بوعلی سینا برقرار شد. لازم به ذکر است که بستر اول و بستر پنجم این پژوهش دارای رسوبات یکنواخت با انحراف معیار هندسی 4/1 می باشد و قطر متوسط ذرات آن به ترتیب 2 و 5/3 میلی متر است. بستر دوم، سوم و چهارم این پژوهش دارای رسوبات غیریکنواخت بوده که انحراف معیار هندسی آن ها به ترتیب 2، 2 و 3 و با قطر متوسط ذرات 2، 1 و 1 میلی متر می باشند. فلوم موجود در این آزمایشگاه دارای 10 متر طول، 5/0 متر عرض و شیب بستر 002/0 بود. پایه دایره ای به قطر 4 سانتی متر برای انجام آزمایش ها مورد استفاده قرار گرفت. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش شدت جریان، عمق آبشستگی افزایش خواهد یافت. اما این موضوع در نوع بسترهای مختلف دارای درصد متفاوتی است. به صورت متوسط در بسترهای مختلف، میزان افزایش عمق آبشستگی با تغییر جریان از 20 به 35 لیتر بر ثانیه، در حدود 27 درصد بود. نکته قابل توجه دیگر آن است که میزان عمق حداکثر آبشستگی در حالت تعادل در تمامی آزمایش های با جریان غیرماندگار بین آزمایش با دبی 20 لیتر بر ثانیه و آزمایش با دبی 35 لیتر بر ثانیه قرار می گیرد. مقایسه بستر اول و دوم نشان داد که با تغییر انحراف معیار هندسی ذرات از 4/1 به 2 (تبدیل یکنواختی بستر به غیریکنواختی)، عمق حداکثر آبشستگی در سه آزمایش متناظر آن ها به ترتیب 70، 60 و 70 درصد کاهش یافته است. اما نتایج مقایسه بسترهای سوم و چهارم نشان داد که افزایش میزان انحراف معیار هندسی ذرات از 2 به 3، اثر قابل توجهی بر کاهش میزان آبشستگی نداشته است. مقایسه بستر دوم و سوم نشان داد که با تغییر اندازه متوسط ذرات از 2 به 1 میلی متر، میزان عمق آبشستگی بستر افزایش خواهد داشت. زیرا در شرایط یکسان جریان، ذرات درشت تر لایه سپ