به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۶۳۶ عنوان مطلب
|
  • علی باباخانی، مسعود قدسیان *، احمد محبوبیان
    در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی آبشستگی پیرامون آبشکن منفرد تحت جریان غیردائمی پرداخته می شود. این آزمایشات در شرایط آب زلال و رسوبات غیرچسبنده انجام شده است. برای بررسی میزان آبشستگی اطراف آبشکن، آزمایشاتی با تغییر خصوصیات هیدروگراف از جمله دبی پیک و زمان پیک انجام شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش زمان تداوم میزان آبشستگی افزایش می یابد بطوریکه با 6 برابر شدن زمان تداوم افزایش 40 درصدی عمق آبشستگی را در بر خواهد داشت. همچنین میزان عمق آبشستگی با افزایش 25 درصدی دبی پیک هیدروگراف، بطور متوسط 35 درصد افزایش داشته است. در ادامه میزان آبشستگی ناشی از جریان غیردائمی با آبشستگی در حالت جریان دائمی (دارای دبی پیک سیلاب) مقایسه گردید که اختلاف قابل توجهی بین میزان آبشستگی تحت جریان دائمی و غیردائمی وجود دارد. در نهایت رابطه ای تجربی برای محاسبه عمق آبشستگی ناشی از عبور هیدروگراف پیشنهاد شد که با اعمال ضریبی غیردائمیت جریان در معادله عمق آبشستگی تعادلی تحت جریان دائمی حاصل گردید. این ضریب غیردائمیت جریان شامل پارامترهای موثر هیدروگراف نظیر شدت جریان پیک هیدروگراف، زمان تداوم هیدروگراف و زمان تعادل آبشستگی می باشد.
    کلید واژگان: آزمایشگاهی, آبشستگی, آبشکن, خصوصیات هیدروگراف
    Ali Babakhani, Anton Schleiss, Masoud Ghodsian *
    Estimation of maximum possible scour depth around spur dike is an important step in the design of spur dike foundations To determine the maximum scour depth in the design of spur dike foundations, the equilibrium scour depth, which is commonly estimated using peak-flow conditions for engineering design of spur dike foundations, are used.. In fluvial rivers, significant transport of bed materials often takes place during peak-flow discharge in a flood event. For large rivers, the duration of a flood event may last for a few months, but for others the unsteadiness of a flood can be pronounced. The general practice of employing peak-flow discharge to evaluate the maximum scour depth for design may be questioned because the maximum scour depth occurring under a flood hydrograph can be much smaller than the calculated value using peak-flow discharge. In other words, using the peak-flow discharge for design can greatly overestimate the maximum scour depth in comparison to the actual conditions under the flood hydrograph. Therefore, when the flow unsteadiness is pronounced, investigation of temporal variation of clear water scour at spur dike is important to estimate the possible extension of the scour hole. This would provide useful information for safe design of footing and the selection of scour counter-measure to be implemented. The degree of severity of the problem is dictated by the magnitude of this scour hole. In this experimental study, the scour around the single spur dike was investigated under unsteady flow. These tests have been done in terms of clear water and non cohesive sediments. In order to investigating the scour around the spur dike, experiments have been done by changing the properties of normal hydrograph such as peak discharge and durability time. In order to producing the hydrograph, we used a device for adjusting the speed of pump motor and generating the variable discharge according to actual discharge time series. In the inlet pipe of pump, a magnetic flow meter is located that Measures the discharge in per one tenth of a second. Thus, the system verifies of requested discharge at any time. The results show that one of the influential parameters that affect the scour around the spur dike is the durability time of hydrograph. We concluded that when the durability time increases 6-times, scour depth will increase 40 percent, because with increasing durability time, the time that spur dike exposes tensions increases. Also, the depth of scour has increased 35 percent, by increasing 25 percent of peak discharge of hydrograph that is caused by increasing stresses imposed on the bed. Finally, the resulted scour under unsteady flow was compared with the resulted scour under steady flow (With flood peak discharge), with a significant difference between the scour under steady and unsteady flow. Then, an imperial equation was proposed for calculating the scour depth under hydrograph. This equation was obtained by adding the unsteady coefficient of flow in the equation of equilibrium scour depth under steady flow. This unsteady coefficient of flow includes effective parameters of hydrograph such as peak flow of hydrograph, peak time, durability time of hydrograph and equilibrium time of scour.
    Keywords: experimental, Spur dike, scour, Hydroghraph
  • ابراهیم رحیمی*، کورش قادری، مجید رحیم پور، محمد مهدی احمدی
    در این تحقیق تاثیر دبی، عمق آب، محل قرارگیری جسم شناور، ضخامت، قطر و شکل جسم شناور بر آبشستگی موضعی پایه پل به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 45 آزمایش در آزمایشگاه تحقیقات هیدرولیک و سازه های آبی بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام شد. نتایج نشان دادند که عمق حداکثری آبشستگی با افزایش دبی بیش تر و با افزایش عمق آب کم تر می شود. ضخامت و قطر اجسام شناور بر آبشستگی پایه پل موثر بوده و عمق حداکثری آبشستگی را زیاد می کنند. محل قرار گیری اجسام شناور بر آبشستگی تاثیر زیادی دارد، اگر فاصله سطح آب تا سطح جسم شناور 15hsub«> و عمق آب 15h»> باشد در بازه 3/0> 15hsubh«> >0 با افزایش استغراق اجسام شناور میزان عمق آبشستگی زیاد می شود، برای 3/0< 15hsubh»> با افزایش استغراق میزان آبشستگی کاهش می یابد. شکل اجسام شناور بر آبشستگی تاثیر زیادی دارد، به ترتیب اجسام شناور مستطیلی، استوانه ای و مثلثی آبشستگی بیش تری ایجاد می کنند. تجمع اجسام شناور در اطراف پایه پل حدود 90 درصد آبشستگی را افزایش می دهد.
    کلید واژگان: اجسام شناور, رسوبات غیر چسبنده, عمق حداکثری آبشستگی
    E. Rahimi*, K. Qaderi, M. Rahimpour, M. M. Ahmadi
    An important factor in increasing the scour around bridge piers is the accumulation of debris and trees. The effect of discharge¡ water depth¡ location of the debris¡ thickness¡ diameter and shape of the debris on pier scour been studied experimentally. 45 samples in the laboratory hydraulic and hydraulic structures¡ water engineering shahid Bahonar University of Kerman. The results showed that the maximum scour depth increases with increasing water depth less discharge occurs. The thickness and diameter debris on pier scour effective and maximum scour depth increases. The location of debris on the scouring effect. If the water level up to the debris hsub ¡ Water depth is ¡ In the range 00.3 scour reduced by increasing the submergence. The shape of the debris can affect scour¡ debris rectangular¡ cylindrical and triangular respectively scour more. Accumulation of debris such as branches and trunks of trees around the pier of the bridge scour increases about 90%.
    Keywords: Debris, Maximum scour depth, Non, cohesive sediments
  • مهناز خلج، سعید گوهری*

    یکی از روش های محافظت و تثبیت سواحل رودخانه ها استفاده از آبشکن می باشد. آبشکن ها با انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن به سمت محور اصلی رودخانه، باعث ته نشینی مواد رسوبی و تثبیت کناره رودخانه ها می شود. آبشستگی در اطراف آبشکن و شکل دماغه آن از جمله پارامترهای مهم در مطالعات مهندسی رودخانه است. تغییر الگوی جریان در کناره ها، عامل موثری روی میزان آبشستگی موضعی در دماغه آبشکن می باشد. در این مقاله با انجام مطالعات آزمایشگاهی به بررسی اثر طول آبشکن چوگانی (L) بر آبشستگی در کانال مستقیم پرداخته شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که تغییرات ابعاد چاله آبشستگی (شامل بیشینه عمق آبشستگی(ds)، طول چاله آبشستگی در بالادست و پایین دست آبشکن و بیشینه عرض آبشستگی) با طول آبشکن چوگانی نسبت مستقیم دارند. همچنین فاصله حفره آبشستگی از دیواره کانال در آبشکن چوگانی نسبت به آبشکن مستقیم بیشتر بوده است که سبب کاهش آبشستگی ساحل شده و به پایداری آبشکن کمک می کند. با توجه به هدایت مناسب جریان به سمت پایین دست، بیشینه میزان آبشستگی در آبشکن چوگانی نسبت به آبشکن مستقیم کمتر می باشد.

    کلید واژگان: آبشکن چوگانی, آبشستگی, رسوب, طول آبشکن, مدل آزمایشگاهی
    Mahnaz khalaj*, Saeed. Gohari

    One of the regular methods for stabilizing and protecting the riverbanks is use of groyne structure. Groynes alter flow direction to the main axis of the river resulting sediment deposition and stabilization of river sides. Therefore, scour around the groyne and the effect of nose on scour are important parameters in river engineering. It should be noted that change of flow pattern in river side is an affective factor on the rate of scouring around the groyne nose. In this study, the effects of the hockey groyne length (L) on scour in straight channel has been investigated through experimental tests. The results showed that there was a direct relation between scour hole dimensions (including the maximum scour depth (ds), the length of scour hole in up and downstream and the maximum scour width) and hockey groyne length. Also, scour hole distance the from channel wall was longer in hockey groyne comparing to that in straight groyne which prevent from scour in river bank and stabilizing the groyne structure. Thus, maximum scour around the hockey groyne was less than that straight groyne around due to suitable flow direction to the downstream.

    Keywords: Experimental study, Hockey groyne, Scour, Sediment transport, groyne length
  • علیرضا مهرنهاد*، مسعود قدسیان
    یکی از روش های محافظت و تثبیت سواحل رودخانه ها استفاده از آبشکن می باشد. استفاده از آبشکن باعث انحراف جریان از کناره ها گردیده، آن را به سمت محور اصلی رودخانه هدایت کرده که این امر سبب حفاظت سواحل می گردد. با انحراف جریان به سمت محور رودخانه، بحث آبشستگی در دماغه آبشکن مطرح می گردد. اگر عمق آبشستگی به پی آبشکن برسد، سبب واژگونی و تخریب آبشکن گردیده و خسارات فراوانی را به همراه خواهد داشت. در این مقاله با انجام مطالعات آزمایشگاهی به بررسی اثر توام طول آبشکن و قطر مصالح بستر بر آبشستگی پیرامون آبشکنT شکل مستقر در قوس 90 درجه پرداخته شده است. نتایج آزمایشات بیانگر این است که ابعاد چاله آبشستگی (شامل حداکثر عمق آبشستگی، طول چاله آبشستگی در بالادست آبشکن و حداکثر عرض چاله آبشستگی) با طول آبشکن نسبت مستقیم دارند در حالیکه حداکثر عمق آبشستگی و طول چاله آبشستگی در بالادست آبشکن باقطر متوسط مصالح نسبت معکوس دارد.
    کلید واژگان: آبشستگی, آبشکن T شکل, طول آبشکن, قطر متوسط مصالح, قوس 90 درجه
    A.R. Mehrnahad*, M. Ghodsian
    Spur dikes are one of the protective and stabilizing tools of river banks by deviating the flow from the banks toward the central axis of the flow. This can however cause scouring at the head of the spur dike. If the depth of the scour extends to the foundation of the structure, the spur dike may be destructed. In this experimental study, the effect of the length of a spur dike and the grain size is investigated on the scouring around a Tshaped spur dike at 90 degree bend. Results showed that the dimensions of the scour hole is directly related to the length of the spur dike while the maximum depth of the scouring and the length of the scour hole in the upstream showed an indirect relation to the grain size.
    Keywords: Scour, T, Shape Spurdike, Length of Scour, Grain Size, 90° Bend
  • خیرالله خادمی*، محمود شفاعی بجستان
    از مهم ترین عامل های تخریب پل ها، آبشستگی بستر رودخانه در محدوده پل است که شامل آبشستگی به دلیل تنگ شدگی، آبشستگی پایه پل و آبشستگی اطراف تکیه گاه است. آبشستگی اطراف تکیه گاه یکی از دلیل های تخریب بسیاری از پل ها گزارش شده است. از این رو تلاش برای معرفی روش های اجریی و اقتصادی برای کاهش عمق آبشستگی در پل های موجود ادامه دارد. در این پژوهش گزینه های مختلفی شامل تعداد، موقعیت قرارگیری و زاویه نصب صفحه در محل تکیه گاه پل و تاثیر آن بر آبشستگی بستر رودخانه مطالعه شد. این گزینه ها در شرایط هیدرولیکی یکسان و بدون صفحه نیز بررسی و از مقایسه آن ها بهترین گزینه انتخاب و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که صفحه مستغرق باعث کاهش عمق آبشستگی در محل تکیه گاه تا 89 درصد می شود. همچنین مشخص شد که صفحه متصل به گوشه بالادست تکیه گاه با زاویه 40 درجه بیشترین تاثیر را دارد. نتایج نشان داد که نصب صفحه به طور موثری سبب دور شدن حفره آبشستگی از پای تکیه گاه می شود.
    کلید واژگان: آبشستگی, پل, تکی هگاه, رودخانه, صفحه مستغرق
    Bridge scour (contraction, pier and abutment scour) is one of the main factors of bridge failure. The bridge abutment scour has been reported to be one of the main causes of bridge failure around the world. Therefore, during the past decades, it has been trying to introduce new practical and economical methods for controlling abutment scour of the existing bridges. In this study, the effect of submerged vane on the scour abutment has been experimentally investigated. Different alternatives, including number of vanes, vane locations and different angle of vane have been studied under different flow conditions. The results were compared with tests without vane to find out the reduction of the scour depth. The results showed that the vane can decrease the score depth up to 89 percent. It was also found that a single submerged vane attached to the upstream corner of abutment with an angle of 40 degrees is the most effective alternative. The submerged vane was found to be highly effective in moving the scour away from around the abutment.
  • ابوذر سیفی، علی حسین زاده دلیر، داود فرسادی زاده
    پیش بینی میزان آبشستگی موضعی در پایین دست سازه های هیدرولیکی از موضوعات مورد توجه محققان در سال های اخیر بوده است. در این مطالعه، اثرات شکل سرریز لبه پهن دوشیبه در اعداد فرود مختلف بر روی آبشستگی در اعداد فرود ذره متفاوت بررسی شد. ابتدا مهم ترین عوامل موثر بر فرآیند آبشستگی در پایین دست کف بند شناسایی و با استفاده از تحلیل ابعادی به صورت بدون بعد تنظیم گردیدند. سپس تغییرات ابعاد گودال آبشستگی برحسب تغییرات طول تاج سرریز، شیب پایین دست سرریز و طول کف بند به ازای عدد فرود ذره متفاوت موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از وابستگی آبشستگی متاثر از تغییرات طول تاج سرریز و زاویه شیب پایین دست به عدد فرود ذره هست. درحالی که تاثیر تغییرات طول کف بند بر آبشستگی وابستگی کمتری را به عدد فرود ذره نشان می داد. همچنین وجود تشابه بین پروفیل های آبشستگی مختلف تایید شد و پارامترهای گودال آبشستگی به صورت نمودارهایی برحسب پارامترهای بدون بعد آورده شده است که می توان در طراحی ها جهت حفاظت بستر در برابر آبشستگی استفاده کرد.
    کلید واژگان: آبشستگی موضعی, تحلیل ابعادی, سرریز لبه پهن, عدد فرود ذره, گودال آبشستگی
    A. Seyfi, A. Hosseinzadeh Dalir, D. Farsadizadeh
    Prediction of local scouring at downstream of hydraulic structures is one of the subjects which has been paid attention by researchers in recent years. In this study, the effects of shape of broad- crested weir with side slopes at different Froude numbers on local scouring were investigated at different particle Froude numbers. Firstly, the main factors affecting the process of downstream scouring were detected and adjusted as dimensionless parameters using dimensional analysis. Then variation of the sizes of scour hole dimensions were investigated by changing the lengths of weir crest and the horizontal apron, downstream slope of the weir at different particle Froude numbers. The results showed that the effects of weir crest length and the angle of downstream slope on scour hole depended on particle Froude number, while the scouring was less affected by particle Froude number with changes of the length of horizontal apron. Meanwhile, it was confirmed that there was a similarity between the various profiles of the scour. The parameters of the scour hole were presented as the dimensionless graphs that could be used in structure design to protect the bed against scouring.
    Keywords: Broad, Crested weir, Dimensional analysis, Local scour, Particle Froude number, Scour hole
  • حسین منتصری*، مسعود قدسیان، سید علی اکبر صالحی نیشابوری

    استفاده از سرریزهای کنگره ای به دلیل کاهش قابل توجه هزینه ها و مشکلات اجرایی در مقایسه با سایر سرریزها مورد توجه طراحان اینگونه سازه ها می باشد این امر به علت افزایش طول موثر سرریز در عرض محدودی از کانال خروجی سرریز صورت می گیرد. یکی از مهمترین چالش های پیشروی این سرریزها، تامین پایداری این سازه ها می باشد که با توجه به اینکه این سرریزها در معرض جریان سیلابهای متعددی قرار می گیرند لذا پایین دست این سازه ها همواره در معرض آبشستگی و فرسایش قرار دارد. بنابراین یکی از پارامترهای اساسی در طراحی فونداسیون سازه سرریز جهت تامین پایداری آن، برآورد دقیق ابعاد حفره آبشستگی می باشد. به همین منظور در این تحقیق آبشستگی پایین دست سرریز کنگره بدون کف بند مورد مطالعه قرار گرفته است تا تخمین مناسبی برای ابعاد کف بند احتمالی بدست آید. در همین راستا علاوه بر مقادیر حداکثر عمق آبشستگی، مقادیر طول و عرض حفره آبشستگی ناشی از آزمایش های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق آزمایش های آبشستگی با سرریزهای کنگره ای با 6 زوایه مختلف کنگره 15، 5/22، 30، 45، 5/67 درجه و خطی (مدل شاهد) در 7 حالت نسبت هدآب به ارتفاع سرریز 1/0 تا 7/0 انجام گرفته است. در این آزمایش ها تاثیر هد آب روی سرریز، عدد فرود جریان و زاویه کنگره سرریز بر میزان عمق آبشستگی، ابعاد آبشستگی و نیز پشته رسوبی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. بر مبنای نتایجی که از آزمایش ها بدست آمده می توان دریافت که به ازای مقادیر مختلف پارامترهای هد آب روی سرریز و زوایای کنگره، مکانیزم آبشستگی حول سرریز متفاوت بوده و بر میزان عمق آبشستگی و سایر ابعاد حفره تاثیر بسزایی دارد. بطوریکه با افزایش7 برابری هد آب روی سرریز بطور متوسط عمق آبشستگی 12 برابر و طول حفره 10 برابر افزایش داشته و افزایش 6 برابری زاویه کنگره نیز منجر به کاهش 70 درصدی عمق آبشستگی می شود. همچنین با کمی تامل در مقادیر ابعاد نهایی حفره آبشستگی مشاهده گردید که مقادیر طول و حجم حفره نهایی آبشستگی ناشی از آزمایش های مختلف، با نسبتی از عمق آبشستگی تغییر می کنند.

    کلید واژگان: آبشستگی پائین دست, سرریز کنگره ای مثلثی, ابعاد حفره, بدون کف بند
    Hossein Montaseri *, Masoud Godsian, Seyed Ali Akbar Salehi Neyshabouri

    We studied downstream scour at the triangular labyrinth spillway. In this study, we used labyrinth spillway with 6 different angles (150, 300,450, 67.50, Linear) and seven ratios (H/P=0.1-0.7 ). In this experiments the effect of H/P, Froude number and cycle angle on scour depth and hole dimensions were investigated. The results indicated that H/P, Froude number and cycle angle had a significant effect on scour depth and hole dimensions. When H/P increased 7 times, scour depth increased 12 times and scour length 10 times. Furthermore, whit increasing cycle angle 6 times, scour depth decreased 70%. There is no reasonable relationship between hydraulically parameters and the maximum height of sediment mound. Finally, with analyzing data and the results of experiments, we presented some empirical formulas for estimating of scour-hole dimensions.

    Keywords: Scour, Downstream, weir, Labyrinth, Triangular, Without apron
  • رسول دانشفراز*، مریم ستاریان کرج آباد، بابک علی نژاد، مهدی ماجدی اصل

    آبشستگی اطراف پایه های پل از عوامل اصلی خرابی پل بوده و برداشت مصالح رودخانه ای، ممکن است سبب تشدید این پدیده شود. تحقیق حاضر به بررسی جامع آبشستگی اطراف گروه پایه های پل در حضور گودال برداشت مصالح در دبی های مختلف پرداخته است. زبر کردن سطح پایه پل توسط شن در مقایسه گروه پایه های ساده نشان داد که اعمال زبری سبب کاهش عمق آبشستگی، کاهش نرخ تغییرات عمق آبشستگی و افزایش زمان تعادل می شود. نتایج نشان داد که کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه های پایین دست بیشتر از بالادست بود. همچنین در دبی پایین، وجود گودال برداشت مصالح تاثیر بیشتری بر میزان تفاوت وسعت آبشستگی در اطراف گروه پایه های بالادست با پایین دست گذاشته و با افزایش دبی این تفاوت کمرنگ تر شد. نتایج آزمایش های مدل زبر نشان داد که با افزایش دبی، آبشستگی موضعی بیشتر شده و پروفیل بستر در تراز پایین تری قرار می گیرد. در حالت کلی آبشستگی گروه پایه های پایین دست گودال بیشتر از بالادست گودال بوده و نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر مناسب بودن اعمال زبری شن برای کاهش آبشستگی است.

    کلید واژگان: آبشستگی موضعی, گروه پایه های پل زبر, برداشت مصالح رودخانه ای, دبی جریان, پروفیل بستر
    R. Daneshfaraz*, M. Sattariyan Karajabad, B. Alinejad, M. Majedi Asl

    The scour around the bridge piers is one of the main causes of bridge failure and the extraction of aggregates may aggravate this phenomenon. The present study comprehensively investigated the scour around the groups of bridge piers in the presence of aggregate extraction pits, using different discharges. The bridge piers roughened by gravel had been compared with the simple bridge piers; so, the results showed that the roughening caused the reduction of the scour depth. Scour depth change rate led to an increase in the equilibrium time. The results also showed that the reduction of the scour depth at the downstream groups of piers was more than that in the upstream. For the lowest discharge, the aggregate extraction pits had a considerable effect on the scour depth difference for the groups of piers in the downstream and upstream. On the other hand, the effects were decreased when the rate of discharge was increased. The experimental results obtained by the rough surface models showed that as the discharge was increased, the local scour was increased too; at the same time, the bed profile was posed at the low level. Generally, the scour depth of the groups of piers in the downstream of the extraction pit was more than that in the upstream. The results of the current research, therefore, demonstrated that the surface of the bridge pier roughened by gravel reduced the scour depth.

    Keywords: Local scour, Bridge piers with rough surface, Aggregate extraction, Flow discharge, Bed profile
  • مجتبی مرسلی، علی باباخانی*

    یکی از مهمترین چالش های پیشروی طراحی سرریزها، تامین پایداری آنهاست که عمدتا در طراحی فونداسیون این سازه ها از میزان عمق آبشستگی تعادلی تحت جریان دایمی استفاده می شود در حالیکه سرریزهای کنگره ای در معرض جریانهای سیلابی قرار می گیرند و با توجه به محدود بودن زمان استمرار دبی پیک سیلاب آبشستگی پایین دست آنها به تعادل نمی رسد لذا استفاده از عمق آبشستگی تعادلی می تواند عمق فونداسیون مورد نیاز را دست بالا تخمین زند. بر همین اساس مقادیر عمق آبشستگی لحظه ای می تواند اطلاعات مفیدی جهت تخمین دقیق آبشستگی در اختیار طراحان قرار دهد. در این تحقیق به بررسی تغییرات عمق آبشستگی لحظه ای و محل وقوع آن پایین دست سرریز کنگره ای مثلثی پرداخته شده است. آزمایشات برای سرریزهای کنگره ای با 6 زوایه مختلف کنگره 15 تا 90 درجه (خطی) در 7 حالت نسبت هدآب به ارتفاع سرریز 0.1 تا 0.7 انجام گرفته است که در تمامی حالات اقدام به برداشت داده های حداکثر عمق تعادلی آبشستگی و در 5 حالت نسبت هدآب به ارتفاع سرریز 0.1 تا 0.5 اقدام به برداشت تغییرات زمانی عمق آبشستگی لحظه ای و محل وقوع آن شده است. نتایج نشان می دهد به ازای مقادیر مختلف هد آب روی سرریز و زوایای کنگره مکانیزم و میزان آبشستگی متفاوت می باشد در حالیکه تغییرات زمانی عمق آبشستگی لحظه ای دارای روندی تقریبا مشابه می باشد. بطوریکه در کلیه آزمایشات نرخ آبشستگی در لحظات ابتدایی شدیدتر بوده و حدود 80 درصد توسعه عمق آبشستگی در 10 درصد ابتدایی آزمایش اتفاق می افتد. همچنین زمان تعادل عمق آبشستگی با افزایش5 برابری هد آب روی سرریز بطور متوسط زمان تعادل 6برابر و افزایش 6 برابری زاویه کنگره نیز منجر به کاهش حدود 45 درصدی زمان تعادل می شود. نتایج بررسی محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی تعادلی نیز حاکی از آن است که در تمامی سرریزها با افزایش هد آب روی سرریز، محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی، در راستای طولی کانال از مرکز سیکل ها فاصله بیشتری می گیرد و با افزایش5 برابری هد آب روی سرریز فاصله محل وقوع تا 8 برابر افزایش می یابد.

    کلید واژگان: آبشستگی, تغییرات زمانی, محل وقوع, سرریز, کنگره ای مثلثی, بدون کف بند
    Mojtaba Morsali, ALI BABAKHANI*

    Weirs are widely used in many different shapes to control a water level, facilitate flow diversion, and to regulate the flow of water. Given that the overflow zone is often laterally restricted, the overflow depths can become excessive. As a result, non-linear weirs e.g., Labyrinth with different forms have been developed to increase weir length and discharge capacity within a fixed overflow width. Accurate estimation of the maximum possible depth of scour at weirs is important in decision-making for the safe depth of burial of footings. The design of labyrinth weirs foundations based on equilibrium clear water scour depths may yield considerably greater values than if the flow is of short duration. For a known time-to-peak value of the design flood hydrograph, smaller scour depths may be obtained, which reduces the total cost of construction. Therefore, investigation of temporal variation of clear water scour at labyrinth weirs is important to estimate the possible extension of the scour hole. This would provide useful information for the safe design of footing and the selection of scouring counter-measure to be implemented. In the present study, temporal variation of scour and at labyrinth weirs was studied. In experiments, labyrinth weirs were used and seven head to weir height ratios ( H/p =0.1-0.7) for cycles with 6 different sidewall angles (150, 300,450, 67.50, Linear). In this study, the effect of Alfa and sidewall angles on temporal variation of scour depth and scour depth location were investigated. The results indicated that the mechanism and the value of scouring at weir varied for the different value head and sidewall angles. When head to height weir increased, the value of instantaneous scour depth significantly increased. The results also showed that in all experiments, the scour rate is more severe in the early stages and 80% of the development of scour depth occurs in the early 10% of equilibrium time. Furthermore, When H/P increased 5 times, the equilibrium time of scour depth increased to 6, while whit increasing the sidewall angles to 6 times, equilibrium time decreased 45%.

    Keywords: Experimental, temporal variation, Scour, weir, Labyrinth, triangular, without apron
  • لیلا هاشمی، سید محمود کاشفی پور*، مهدی قمشی، محمد بهرامی یار احمدی

    آبشستگی بیش از حد در هنگام سیلاب به عنوان تهدیدی برای پایداری سازه های واقع در بستر فرسایش پذیر به شمار می رود. در این تحقیق به بررسی آبشستگی پیرامون پایه استوانه ای در شرایط جریان غیرماندگار با شبیه سازی هیدروگراف های مختلف سیلاب پرداخته شد. اثرات شاخه های خیزان و افتان هیدروگراف و همچنین زمان تداوم هیدروگراف بر روی توسعه زمانی عمق آبشستگی و حداکثر عمق آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد برای هیدروگراف های با دبی پیک و زمان تداوم مشابه، زمان شاخه خیزان هیدروگراف بر روی توسعه زمانی تنش برشی و عمق آبشستگی به شدت تاثیرگذار است اما روی حداکثر عمق آبشستگی تاثیر ناچیزی دارد. علاوه بر این مشخص شد با کاهش زمان شاخه خیزان، اثرگذاری شاخه افتان هیدروگراف بر روی حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد. بررسی نتایج اثر زمان تداوم هیدروگرف بر آبشستگی موضعی نشان داد با افزایش زمان تداوم هیدروگرف از 10 دقیقه به 160 دقیقه حداکثر عمق آبشستگی 69/44 درصد افزایش و شیب تغییرات زمانی عمق آبشستگی کاهش می یابد.

    کلید واژگان: آبشستگی موضعی, جریان غیرماندگار, تغییرات زمانی, تک پایه استوانه ای
    Leila Hashemi, Seyed Mahmood Kashefipour *, Mehdi Ghomeshi, Mohammad Bahrami Yarahmadi
    Introduction

    For a bridge pier in the flow path, a three-dimensional and complex flow pattern is formed around the pier leading to the formation of a scour hole around it. The development of the scour hole will cause the instability of the bridge pier and ultimately the destruction of the pier and the bridge. This problem becomes very important during the floods, when the flow in the river increases rapidly and has the highest potential of destruction. Most studies have investigated scouring in steady flow conditions. The maximum scour depth that occurs under a flood hydrograph can be much smaller than the equilibrium depth resulting from steady flow under peak discharge conditions (Kothyari et al., 1992; Lai et al., 2009). Therefore, the use of flood peak discharge for design can greatly overestimate the maximum scour depth compared to the actual flood conditions (Chang et al., 2004). Considering the importance of scouring investigation in the conditions of unsteady flow and the limited available studies in this regard, more research in this field is necessary. The purpose of this research is to investigate the effect of the time of the rising and falling limbs of the hydrograph, as well as the duration of the hydrograph on the temporal variations of scour depth and its maximum value around the cylindrical pier.

    Methodology

    The experiments were carried out in a rectangular flume with glass walls and a straight length of 10 m, a width of 0.74 m and a depth of 0.6 m in the Physical and Hydraulic Modeling Laboratory of Shahid Chamran University, Ahvaz. The test section in the flume was covered with uniform sand with an average size of d50=0.7 mm and geometric standard deviation σ=1.3. In order to achieve the goals of this study, a total of 13 experiments were examined. In order to investigate the effect of the time of the rising and falling limbs of the hydrograph on the temporal variation and the maximum scour depth, a number of 6 hydrographs with a constant duration of 100 minutes and the ratio of the time to reach the peak (Tp) to the duration time (Td) of the hydrograph (skewness) equal to 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 0.9 were designed. Also, 7 hydrographs with Gaussian distribution and duration times (Td) of 10, 20, 45, 80, 100, 120 and 160 were simulated to investigate the effect of flood duration on scouring (Fig. 3 and Table 1). A hydrograph generation system was used to create unsteady flow in the flume. This system included a programmed inverter that was used to adjust the variable flow rate of the hydrograph. The inverter was connected to the pump on one side and to the electromagnetic flow meter on the other side and was run by a computer through a software.

    Results and discussion

    The results of the temporal variations of scouring showed that scouring starts from the sides of the pier and reaches the nose of the pier over time, and finally, the maximum depth of scouring occurs in the nose of the pier. The results showed that the maximum scour depth in the hydrograph with a Gaussian distribution occurs after the peak time (about 10% of duration time) (Fig. 5). Investigating of the effect of the rising limb of the hydrograph showed that in hydrographs with similar duration, the time to reach the peak of the hydrograph has no effect on the maximum scour depth, but it has a significant effect on the temporal changes of shear stress and scour depth. By reducing the time of the rising limb of the hydrograph from 90 minutes to 10 minutes, the shear stress change rate increases 9 times and the scouring rate increases about 6 times. Investigating the effect of the falling limb of the hydrograph on the maximum scour depth showed that the effect of the falling limb on the maximum scour depth increases with the decrease of the time of the rising limb of the hydrograph. The results also showed that the maximum scour depth in hydrographs with skewness of 0.1, 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8 is 51.35, 21.28, 12, 5.56 and 1.79 percent more than the scour depth at peak discharge, respectively (Fig. 6). It was also observed that in hydrographs with the same peak time but different duration time, the time of the falling limb is effective on the value of the maximum scour depth. With the increase of 9, 4, and 1.5 times the time of the falling limb of the hydrograph, the maximum scour depth increases by 30.23, 14, and 1.82 percent, respectively. Investigating the duration time of the hydrograph showed that the increase in the duration time increases the depth and dimensions of the scour hole around the pier. It was observed that the maximum scour depth for hydrographs with a duration of 20, 45, 80, 100, 120 and 160 minutes were 19.44, 38.89, 52.78, 58.33, 66.67 and 69.44% more than a hydrograph with a duration of 10 minutes, respectively (Fig. 7). In addition, the slope of the time variations of the scour depth decreases with the increase of the duration time due to the lengthening of the flow rate changes interval along the rising limb of the hydrograph (Fig. 8).

    Conclusion

    In this study, scouring around a cylindrical pier was investigated under unsteady flow conditions. The results showed that for hydrographs with similar peak discharge and duration time, the time of the rising limb of the hydrograph has a significant effect on the temporal variation of shear stress and scour depth, but it has almost no effect on the maximum scour depth. In addition, it was found that by reducing the time of the rising limb, the influence of the falling limb of the hydrograph on the maximum scour depth increases. Investigating the results of the effect of hydrograph duration time on local scour showed that with the increase of hydrograph duration time, the maximum scour depth increases and the slope of temporal variations of scour depth decreases.

    Keywords: Local Scouring, Unsteady Flow, Temporal Variation, Cylindrical Pier
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
در صورت تمایل نتایج را فیلتر کنید:
متن مطلب
نوع نشریه
  • علمی
    636
اعتبار نشریه
زبان مطلب
موضوعات گروه نشریات علمی
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال