۲-روش تغییر الگوی جریان
با بهره گرفتن از وسایل تغییر الگوی جریان ،تنش برشی در بستر رودخانه ،در مجاورت پایه ،کاهش می یابد .با تغییر دادن الگوی جریان در اطراف پایه ها که منجر به کاهش عمق آب شستگی در اطراف پایه ها می شود.تلاشهایی توسط چندین محقق برای کاهش دادن عمق آب شستگی در اطراف پایه ها با بهره گرفتن از وسایل تغییر الگوی جریان انجام گرفته است .
(Schneible,1951;Chabert and Engeldinger, 1956;Thomas,1967; Tanaka and Yano,1967; Ettema,1980;Odgard and Wang,1987;Chiew, 1992;Gupta and Gangadharaiah,1992;Chiew,1992; Vittal et. al.1994;Melville and hadfield,1999;Kumar et.al,1999;Zarrati et.al.,2004,2006)
استفاده از شیار برای کاهش آب شستگی
کاهش آب شستگی به روش های غیر مستقیم می تواند از طریق ایجاد شیار در پایه حاصل گردد که کمک می کندکه بیشترین جریان از آن عبور نماید به خاطر گرادیان فشار موافق وتوازن، خرابی در اثر آب شستگی کاهش می یابد.
(Chiew,1992;Vittal et. al.,1994;Kumar et .al.,1999)
هدف اصلی از ایجاد شیار تغییر جهت جریان پایین دست از سطح بستر وکاهش برخورد آن به بستر می باشد .
عرض و طول ومحل قرار گیری شیار از پارامتر های مهم هستند.وقتیکه شیار در نزدیکی بستر واقع می شود جریان در لایه مرزی پایینی در داخل شیار شتاب می گیرد و مانند یک جت افقی عمل می کند. هنگامی که جریان پایین دست پایه عمود بر جت است، جریان پایین دست را از سطح بستر منحرف می کند وآب شستگی بالقوه را کاهش می دهد.
چندین محدودیت در استفاده از شیار در پایه وجود دارد.خطر گرفتگی شیار به خاطر وجود واریزه ها و مواد غوطه ور، بسیار زیاد است..
Chiew(1992) یک شیار قائم در پایه استوانه ای برای مقابله با آب شستگی ارائه داد.
Kumar et.al.(1999) همچنین از ایجاد شیار در پایه ها برای کاهش آب شستگی استفاده کرد.شکل های مختلف شیار در زیر نشان داده شده است.
۶- Journal of hydraulic Research,15:4,373-380
Flow Characteristics In Local Scour At Bridge Piers
Bruce W. Melville & Arved J. Raudkivi
به طور خلاصه این مقاله در مورد فاکتورهای اصلی بررسی جریان و شدت پخش گرداب و پخش تنش برشی مرزی در ناحیه آبشستگی در اطراف پایه دایره ای در شرایط آب تمیز می باشد.
مطالعه در مورد آبشستگی در محل پایه های پل معمولاً در اطراف پایه دایره ای مورد بررسی قرار می گیرد. گرداب نعل اسبی و پخش تنش برشی حدی در ناحیه آبشستگی و اندرکنش گرداب در اطراف پایه دایره ای به شکل گرداب نعل اسبی از جمله عوامل اصلی ایجاد آبشستگی می باشند.
آزمایش ها در این مقاله در شرایط آب تمیز انجام شده و گودال آبشستگی و مکانیسم آبشستگی مورد بررسی قرار گرفته است.
۷- Journal of Hydraulic Research,41:3,285-297
The Mean Characteristics Of Horseshoe Vortex At a Cylidrical Pier
-
- Muzzammil, T. Gangadhariah
در این مقاله بیان شده است که گرداب نعل اسبی اولیه در جلوی پایه دایره ای شکل می گیرد که عامل اصلی ایجاد آبشستگی در اطراف پایه می باشد. این گرداب در طی مراحل آبشستگی مورد بررسی قرار می گیرد. یک روش ساده و موثر که به مشخصات متوسط زمانی گرداب و همچنین به شرایط پایه، جریان و بستر کانال مربوط است، بکار گرفته می شود.
حداکثر عمق آبشستگی با پخش سرعت گرداب در داخل گودال آبشستگی گسترش می یابد و معادله آبشستگی مورد انتظار نتایج بهتری در مقایسه با مدل شناخته شده می دهد. گرداب نعل اسبی و جریان پایین دست علل اصلی ایجاد آبشستگی می باشند. جریان پایین دست یک گودالی در جلوی پایه حفر می کند و می غلتد و گرداب نعل اسبی ایجاد می کند.
۸- Journal of Hydraulic Research,43:1,23-30
Dynamic Behavior Of Bed Material Around Bridge Pier Under Water Pressure Variation
Farnuque Mia, Hiroshi Nago
در این مقاله بیان شده است که خرابی در پایه های پل عمدتاً در اثر حمله سیلابها و موج طوفان ایجاد می شود. از همگسیختگی پل در اثر این شرایط ارتباط نزدیکی با بستر و مقاومت دینامیکی مصالح بستر دارد.
مکانیسم این رفتار دینامیکی مصالح بستر و آبشستگی در اطراف پایه پل به دلیل تغییرات فشار آب در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است.
یک بررسی با پایه دایره ای با ماسه یکنواخت در بستر تحت تغییرات فشار آب و عملکرد موج مورد مطالعه قرار گرفته است. فشار آب سوراخی را در بستر ایجاد می کند و آبشستگی در اطراف پایه پل قابل مشاهده می شود.
نتایج آشکار می کند که سوراخی که فشار آب ایجاد می کند باعث می شود تا رسوبات بستر شسته شود و عمق گودال آبشستگی افزایش یابد.
۹- Journal of Hydraulic Research,VOL.39,2001,NO.4
Scour Around Spur Dikes And Bridge Abutments
U.C.Kothyari, K.G.Ranga Raju
در این مقاله بیان شده است که تخمین عمق آبشستگی در اطراف آب بندها و کوله های پل از نظر ایمنی و اقتصادی بسیار مهم می باشد. روش های تحقیق بر اساس بررسی های گذشته برای تعیین عمق آبشستگی در جریان دائمی در مجاورت کوله و آب بندها پیشرفت زیادی داشته است.
محاسبات برای تغییرات موقتی برای تعیید عمق آبشستگی از هدف های اصلی طراحی می باشد. مراحل آبشستگی در اطراف پایه های پل، کوله ها و آب بندها بسیار مشابه یکدیگر هستند. در لایه مرزی که توسط دیواره بالادست کانال یا کوله یا آب بند ایجاد می شود، موجب آبشستگی کمتری در مقایسه با پایه ها می شود. در مطالعات کنونی مفهوم پایه متناظر پیشرفت زیادی داشته است. پایه متناظر دارای معادله یکسانی برای تعیین عمق آبشستگی مانند کوله و آب بند در شرایط هیدرولیکی یکسان دارد. پارامترهایی که مرتبط با نیروی Drag در اطراف کوله و آب بند و پایه پل هستند، بسیار برای ساختن پایه متناظر مفید می باشند.
تغییرات موقتی عمق آبشستگی و معادله آن در اطراف آب بندها و کوله با پایه متناظر مورد مطالعه قرار گرفته است. این آزمایش ها در شرایط آب تمیز انجام شده است
۱۰- Journal of hydraulic Research
Enhancing Utility of submerged Vanes with Collar
Umesh P. Gupta1;C.S.P.Ojha,M.ASCE2;and Nayan Sharma3
در این مقاله بیان شده است که ورق های مستغرق عبارتند از ورق های فلزی با ارتفاع کم و طول زیاد که در بستر رودخانه با زاویه α نسبت به جریان قرار می گیرند تا الگوی جریان را در نزدیک بستر تغییر دهند وباعث دوباره پخش شدگی جریان و انتقال رسوب شوند.
با عدد فروید F=0.13 ،آب شستگی در اطراف ورق های مستغرق بدون کلار افزایش میابد که برای بیرون آوردن صفحات از جای خود کافی نیست در حالتیکه در حالت F=0.25 یک سوراخ آب شستگی قابل ملاحظه ای در اطراف این صفحات تشگیل می شود وباعث بیرون آوردن این صفحات از جای خود می شود.
با قرار دادن کلار در لبه جلویی ورق های مستغرق ،عمق آب دو مقدار F=0.13 ,F=0.25 بیان شده است.همچنین در این مقاله فواید استفاده از کلاردر کنار ورق های مستغرق و همچنین با شکل و ابعاد مناسب برای کلار نیز مطرح گردیده است.
در حالت F=0.13 آب شستگی در اطراف ورق های مستغرق بدون کلار کمتر از حالتی است که F=0.25 می باشدو باعث از جا درآوردن صفحه از جای خود نمی شود. اما در حالتیکه F=0.25
