نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• پژمان دارابی ¹
• محمد همتی ²
• نورعلی حقدوست ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد ارومیه

² استادیار دانشگاه ارومیه

³ مربی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه

چکیده

سرریزهای مستغرق در پیچ آبراهه ابزارهایی مهم در اهداف چند منظوره از جمله کنترل فرسایش، احیای آبراهه­ها و پروژه­های مربوط به بهبود زیستگاه­ها هستند. این سازه­ها مجموعه­ای از موانع با ارتفاع کوتاه هستند که با زاویۀ بالادست (دافع جریان) برای کنترل و تغییر جهت جریان و سرعت در طول تمام قوس رودخانه یا آبراهه طراحی می­شوند. هدف این تحقیق ارزیابی الگوی فرسایش و رسوبگذاری در یک قوس 90 درجه (با شعاع انحنای نسبی 3/3) با حضور سرریزهای مستغرق و بدون وجود سرریزهاست. برای رسیدن به هدف مطالعه، مجموعه­ای از سرریزها (7 سرریز) با ارتفاع 30، 50 و 70 درصد عمق جریان ورودی در قسمت ساحل خارجی قوس احداث و  در شرایط مختلف هیدرولیکی بررسی شد. زاویۀ سرریزها 60 درجه و طول سرریزها 30 درصد عرض کانال در نظر گرفته شد؛ این شرایط در تمامی آزمایش­ها ثابت نگه­ داشته شد. نتایج تحقیق نشان می­دهد که در نتیجۀ احداث سرریزهای مستغرق، خط­القعر به اندازۀ طول موثر سرریزها از سمت قوس خارجی به سمت مرکز کانال و در امتداد دماغه سرریزها انتقال می­یابد. حجم آبشستگی در اثر احداث سرریزهای مستغرق با ارتفاع
50 و 70 درصد عمق آب به­ترتیب 53 و 120 درصد بیشتر از حجم آبشستگی در حالت بدون سازه است در حالی­که مقدار آن در سرریزهای با ارتفاع 30 درصد عمق آب، برابر با حالت بدون سازه است. همچنین، ماکزیمم عمق نسبی آبشستگی در دماغه سرریزهای با ارتفاع 50 و 70 درصد عمق آب در حدود 2 برابر سرریزهای با ارتفاع 30 درصد است.

کلیدواژه‌ها

• آبشستگی موضعی
• ارتفاع سرریزهای مستغرق
• پیچ 90 درجه
• جابه جایی قوس
• کنترل فرسایش

عنوان مقاله [English]

Effect of Bendway Weirs Height on Scour and Sedimentation Pattern at a 90 Degree Bend

چکیده [English]

An important tool in current multi-purpose erosion control, stream restoration, and habitat improvement projects is the bendway weir. A series of upstream-angled low-elevation stone sills (bendway weirs) are designed to control and redirect currents and velocities throughout a bend of a river or stream. Consideration of scour and sedimentation pattern at a 90 degree bend (with relative radius of curvature equal to 3.3) in the presence of weirs and without weirs is the aim of this study. To reach the purpose of this study, series of bendway weirs (7 weirs) with height of 30, 50 and 70 percent of flow depth were constructed in multiple flow conditions at the outer bank side. The inclination angle, length and distance of weirs were kept fixed in all tests, and set equal to 60 degree, 30 percent of canal width and three times of weir length, respectively. The results showed that the channel talweg moved as effective length of weir from outer bank to the center and along the weirs tips at the result of bendway weirs installation. Owing to installation of bendway weirs with 0.5D and 0.7D height the scour volume accessed 53% and 120% higher than no-weir state, respectively. While for weirs with 0.3D height, it was equal to no-weir condition. Also, the maximum relative scour depth at the tip of weirs with height of 0.5D and 0.7D were two times of weirs with 0.3D height.
 
Key words: Bend Migration, Erosion Control, Height of Bendway Weirs, Local Scour,
90 DegreeBend
 

کلیدواژه‌ها [English]

• Bend Migration
• Erosion control
• Height of Bendway Weirs
• Local Scour
• 90 Degree Bend