بررسی آزمایشگاهی کنترل فرسایش در پایین دست سرریزهای پلکانی با استفاده از ساختار میکروسیلیس و نانو مواد

مواد نانوساختار به دلیل دارا بودن خاصیت ضد آب، می توانند برای کاهش آبشستگی بستر رسوبی کاربرد داشته باشند. در این پژوهش تاثیر افزودن رس و نانو مواد و میکروسیلیس به مصالح بستر رسوبی پایین دست سرریز پلکانی در کنترل فرسایش و آبشستگی آن به عنوان یک راه حل غیرسازه ای بررسی شده است. در گام نخست به ارزیابی تاثیر تعداد پله ها و رژیم جریان ایجاد شده برروی پله ها در میزان آبشستگی پایین دست پرداخته شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پله در شیب شوت یکسان و در رژیم جریان غیرریزشی ایجاد شده بر روی پله ها مقدار عمق و طول آبشستگی در پایین دست سرریز پلکانی افزایش می یابد. درگام بعدی تاثیر افزودنی های تزریق شده به بستر رسوبی پایین دست سرریز در این تعداد پله از سرریز پلکانی و رژیم جریان غیر ریزشی برررسی گردید. نتایج آزمایش ها از تاثیر مثبت رس و ترکیب آن با نانو رس و میکروسیلیس در بهبود و کاهش پروفیل آبشستگی در پایین دست سرریز پلکانی حکایت دارد. بهترین عملکرد از بین 3 نوع ترکیب مختلف مربوط به ترکیب رس به همراه نانورس و میکروسیلیس بوده که نسبت به مدل شاهد در کاهش عمق و طول آبشستگی به ترتیب 48.74 و 46.38 درصد سهم داشتند. در تزریق رس به بستر رسوبی، عمق و طول آبشستگی به ترتیب 35.63 و 20.88 درصد و برای ترکیب رس به همراه نانو رس به ترتیب 41.41 و 37.75 درصد کاهش داشتند. این نتایج می تواند بیانگر تاثیر مثبت و قابل ملاحظه رس و نانو رس و میکروسیلیس در کنترل مکانیسم آبشستگی بستر پایین دست سازه های هیدرولیکی به ویژه در دبی های سیلابی باشد.