محمد واقفی

با برخورد جریان آب به پایه پل که با پدیده جدا شدگی میدان جریان و تشکیل گردابه در اطراف پایه پل همراه است، آبشستگی موضعی در بستر اطراف پایه پل رخ داد. این پدیده به عنوان یکی از اصلیترین عامل تخریب و خسارت به پل ها مطرح است که ساختارهای مختلف جریان در اطراف پایه پل شبیه به جریان رو به پایین و گرداب نعل اسبی در وجه جلوی پایه و گردابهای برخاستگی ناشی از جدایش جریان از پایه پل در کنارهها و پایین دست پایه میباشند. نتایج تجربی نشان داده است که به علت وجود مجموعه گردابه ها، مصالح بستر در اطراف پایه های پل در معرض نیروهای حاصل از جریان و گردابه های حاصل از آن میباشند. شکل پایه پل یکی از پارامتر های تاثیرگذار در تغییر الگوی جریان است. کاهش آبشستگی اطراف پایه پل به وسیله سازه های محافظ نیز همواره مد نظر مهندسین بوده است. طوق یکی از این سازه های محافظ است که با منحرف کردن جریان ها نقش موثری در کاهش آبشستگی دارد. در مطالعه حاضر تأثیر زمان وقوع اوج، زمان تداوم هیدروگراف و موقعیت استقرار پایه بر آبشستگی اطراف شکل های متفاوت پایه پل تکی با و بدون طوق، مستقر در قوس180 درجه تند در شرایط جریان ناماندگار بررسی شد. محدوده سرعت جریان از شرایط نزدیک به آستانه حرکت شروع و به شرایط بستر متحرک افزایش یافت. در هر آزمایش، تغییرات زمانی عمق آبشستگی بیشینه موضعی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد برای هیدروگراف با زمان تداوم ثابت، زمان وقوع دبی اوج سیلاب تأثیرناچیزی بر عمق آبشستگی بیشینه موضعی دارد، ولی تفاوت در نسبت زمان رسیدن شاخه صعودی به اوج، به زمان رسیدن شاخه نزولی هیدروگراف به دبی پایه، بر توسعه زمانی عمق آبشستگی بیشینه موضعی و خروج رسوبات از قوس مؤثر است. با مقایسه حالت با و بدون طوق مشاهده شد که طوق تاثیر چندانی بر کاهش یا افزایش میانگین حداکثر عمق آبشستگی در قوس، در موقعیت های مختلف استقرار پایه ندارد. در بیشتر آزمایشات، عمق آبشستگی بیشینه چاله آبشستگی تابع هندسه قوس بود. بیشینه ارتفاع رسوب گذاری تابع دبی پیک و هندسه قوس است، تغییر موقعیت استقرار پایه تاثیر چندانی بر میانگین بیشینه ارتفاع رسوب گذاری نداشت. میانگین بیشینه حجم چاله آبشستگی، با نزدیک شدن محل استقرار پایه ها به انتهای قوس، کاهش یافت. استفاده از طوق در موقعیت های 60، 90 و 120 درجه به ترتیب باعث کاهش 50، 60 و 45 درصدی ، میانگین