نسبت تنش برشی در بستر محافظت نشده در شرایط با و بدون سنگچین در دهانه پل

یکی از عمده ترین دلایل تخریب پل های رودخانه ای، آبشستگی زیر پی سطحی  کوله در اثر سیلاب است. در برخی موارد جهت مقابله با این پدیده، بستر با مصالح سنگچین مقاوم سازی می گردد. استفاده از این روش دارای مزایا و معایب متعددی است. یکی از معایب استفاده از سنگچین همتراز با بستر طبیعی این است که زبری ناهمگون سنگچین در مقابل زبری مواد طبیعی بستر، سبب ایجاد اختلال در جریان شده و جریان های قوی ثانویه ایجاد می کند. جریانات مذکور می تواند منجر به افزایش تنش برشی و عمق آبشستگی در بستر محافظت نشده گردد. جهت مطالعه موضوع، مدل مفهومی تعیین نسبت تنش برشی در بستر محافظت نشده در دو حالت با و بدون سنگچین بررسی شده است. در استخراج مدل مفهومی، از آزمون های شبیه سازی عددی در بستر انعطاف پذیراستفاده شده است. در ادامه ضمن ارایه صحت سنجی عملکرد مدل عددی Flow3D، از مدل مذکور جهت شبیه سازی جریان در دو حالت با و بدون سنگچین در بستر صلب استفاده شده است. در شرایط بستر صلب هزینه های محاسباتی و سخت افزاری به طور قابل توجهی نسبت به شرایط بستر انعطاف پذیرکاهش می یابد. نسبت تنش برشی در بستر محافظت نشده محاسبه گردیده و معادله چند جمله ای درجه دو برازش شده برای نسبت های مختلف زبری ارایه گردیده است. ضریب تعیین در هر مورد نشان از تطابق مناسب نسبت تنش در دو حالت بستر انعطاف پذیرو صلب دارد.