بررسی تاثیر گرادیان جریان خروجی بر پدیده جوشش در شیب های ساحلی تحت نوسان های تراز آب با حضور دیوار آب بند

یکی از دلایل اصلی تخریب شیب های ساحلی و کناره رودخانه ها، وقوع پدیده جوشش در سطوح شیب دار، پس از بالا آمدن سطح آب زیرزمینی و در زمان نزول سطح آب کانال است. در این پژوهش، تاثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی و سطح آب کانال (شرایط اوج و فروکش سیلاب) بر وقوع جوشش در شیب های ساحلی و نیز اثر دیوار آب بند بر این پدیده در شرایط مذکور بررسی شده است. آزمایش ها در تانک نشت با مدل فیزیکی یک مقطع ذوزنقه ای با شیب دیواره 5/1 و قطر متوسط ذرات 58/0 میلی متر اجرا شد. دیوار آب بند در عمق های نسبی (Z/d) برابر 5/0، 67/0، 83/0 و 1 نصب گردید
(Z عمق دیوار آب بند و d عمق کانال). در شرایط اوج سیلاب (صعود تراز سطح ایستابی) و در آزمایش شاهد در همه عمق های نسبی آب کانال به غیر از عمق نسبی (y/d) برابر 7/0، پدیده جوشش مشاهده شده است. در آزمایش دیوار آب بند با عمق نسبی (Z/d) برابر 1، در حالت وقوع نیافتن پدیده جوشش، گرادیان جریان خروجی نسبت به نمونه شاهد تقریبا41 درصد کاهش نشان می دهد و جوشش صرفا در عمق نسبی آب (y/d) برابر 167/0 مشاهده می شود. در شرایط فروکش سیلاب (نزول سطح آب کانال)، نتیجه بررسی ها نشان می دهد که در آزمایش شاهد در تمام ترازهای سطح ایستابی جوشش اتفاق افتاده است. در آزمایش های دیوار آب بند، در نمونه های با تراز سطح ایستابی بالا، با وجود نصب دیوار آب بند، افزایش گرادیان جریان خروجی ناشی از افزایش بار هیدورلیکی سبب وقوع جوشش در تمام نمونه ها شده است به طوری که در عمق نسبی آب زیرزمینی (h/d) برابر 933/0، در تمامی عمق های دیوار آب بند، جوشش اتفاق افتاده است.