بررسی آزمایشگاهی اثر شکل هندسی پایه پل در کنترل آب شستگی موضعی اطراف آن در قوس رودخانه

تعیین عمق فرسایش در محدوده پایه های پل مستلزم آگاهی از نحوه جابه جایی مواد رسوبی بستر رودخانه ها است. پایه های پل جریان عادی رودخانه را مختل می کند و تلاطم و اغتشاش حاصل از آن موجب فرسایش مواد رسوبی موجود در اطراف پایه می شود. گودال چاله فرسایش ایجاد شده در اطراف پایه به شکل و مشخصات هندسی پایه بستگی دارد. به علاوه نوع مواد تشکیل دهنده بستر رودخانه و همچنین شرایط هیدرولیکی جریان نظیر وقوع حالت سیلابی و عبور تل ماسه ها در میزان عمق چاله فرسایش موثر است. از آنجایی که گسترش چاله فرسایش، پایداری سازه پل را به مخاطره می اندازد، پیش بینی میزان گود افتادگی و اتخاذ تدابیر لازم برای مهار آن از جمله اقدامات مهندسی متداول در عرصه مهندسی رودخانه تلقی می شود. بدین منظور جهت تحقیق در خصوص بررسی اثر شکل هندسی پایه پل در کنترل پدیده آب شستگی در اطراف آن در قوس رودخانه، آزمایش هایی در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 180 درجه و شعاع مرکزی 8/2 متر و عرض 6/0 متر با 67/4 با دیواری از جنس پلکسی گلاس انجام پذیرفت. در این پژوهش با قرار دادن یک پایه استوانه ای به قطر 6 سانتی متر و مقطع چهارگوش با دماغه نیم دایره به عرض 6 سانتی متر و طول 18 سانتی متردر فلوم در موقعیت های 30، 60 و90 درجه با دبی های 24، 28، 30 و 32 لیتر بر ثانیه و عمق ثابت 12 سانتی متر پدیده آب شستگی حول پایه ها در حالت آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. برای مصالح کف فلوم از ماسه طبیعی با دانه بندی یکنواخت با 2 و ضریب یکنواختی 3/1 استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد حداکثر عمق آب شستگی هنگام قرار دادن پایه با مقطع استوانه ای و چهارگوش با دماغه نیم دایره در طول قوس متناوب بوده و در نیمه اول قوس و در موقعیت 60 درجه بیشترین آب شستگی در پایه ها ایجاد شد. همچنین آب شستگی در تمام حالات در پایه استوانه ای نسبت به مقطع چهارگوش با دماغه نیم دایره کمتر مشاهده شد. در کلیه حالات با افزایش دبی جریان در کلیه موقعیت ها، عمق آب شستگی نیز افزایش یافت.