محمد واقفی

خطوط لوله به عنوان یکی از متداول ترین روش انتقال سیالات، نقش اساسی در زیرساخت ها ایفا می کند و به دلیل ملاحظات اجرایی، اغلب در مجاورت جاده ها احداث می شود. قرارگیری همزمان خط لوله و سازه های هیدرولیکی نظیر کالورت در مسیر جریان، موجب تغییر الگوی جریان و تشدید فرآیند آبشستگی به ویژه در شرایط سیلابی می شود که می تواند پایداری خطوط لوله و سایر سازه های پایین دست را تهدید کرده و پیامدهای قابل توجهی به همراه داشته باشد. از این رو، مکانیزم آبشستگی ناشی از اثر خط لوله مستقر در پایین دست کالورت، به منظور ارائه راهکارهای حفاظتی و ارتقای ایمنی این سازه ها بررسی می گردد. این پایان نامه در قالب 216 آزمایش، به بررسی آبشستگی پیرامون خط لوله مستقر در پایین دست کالورت تحت تأثیر زبری مصنوعی و جریان ناماندگار پرداخته است. پایین افتادگی تراز بستر در حالت بدون و با زبری مصنوعی، باعث کاهش بیشنه عمق آبشستگی، حجم و مساحت آبشستگی و افزایش بیشینه ارتفاع رسوبگذاری و حجم و مساحت رسوبگذاری شده است. با کاهش تراز بستر از صفر به منفی شش سانتی متر حجم رسوبگذاری در حالت بدون زبری مصنوعی 251 درصد و در حالت با زبری مصنوعی 4/318 درصد افزایش داشته است. در هر دوحالت بدون و با زبری مصنوعی تغییر موقعیت لوله از حالت مدفون به حالت لوله بالاتر از بستر، بیشینه ارتفاع رسوبگذاری و حجم و مساحت رسوبگذاری افزایش داشته است. در حالت بدون و با زبری مصنوعی بیشترین حجم آبشستگی در حالت تراز بستر صفر، و لوله بالاتر از بستر و با فاصله 9 برابر قطر لوله از کالورت قرار داشته است. با افزایش فاصله لوله از کالورت از 9 برابر قطر لوله به 18 و 27 برابر قطر لوله در حالت بدون زبری مصنوعی حجم آبشستگی به ترتیب 4/28 و 2/29 درصد و در حالت با زبری مصنوعی به ترتیب 7/17 و 2/18 درصد کاهش داشته است. نصب زبری مصنوعی حجم آبشستگی و حجم رسوبگذاری را به طور میانگین به ترتیب 4/3 و 8/4 درصد افزایش داده است. همچنین بیشینه عمق آبشستگی نیز میانگین 5/2 درصد افزایش داشته است.