عنوان پایان‌نامه
مقایسه کاربرد ژئونت و الیافت مصنوعی بر کنترل آبشستگی موضعی بستر رسوبی ناشی از جت افقی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6823;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73974;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6823;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73974
- تاریخ دفاع
- ۱۱ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- امین قاسمی
- استاد راهنما
- علی رئیسی استبرق, محمدحسین امید
- چکیده
- مساله آبشستگی یکی از موضوعاتی است که همواره در طراحی انواع مختلف سازه¬های هیدرولیکی دارای اهمیت است. از آنجایی که پیشرفت آبشستگی در پایین¬دست سازه¬های هیدرولیکی باعث افزایش خطر تخریب سازه می¬شود، لذا یافتن راهکاری که بتواند ضمن اقتصادی و زیست محیطی بودن، خطر تخریب سازه را کاهش دهد، بسیار با اهمیت است. هدف از انجام این تحقیق بررسی کاربرد الیاف مصنوعی و ژئونت در کنترل آبشستگی پایین¬دست سازه دریچه کشویی همراه با کف¬بند صلب است. بدین جهت از نتایج حاصل از انجام 147 آزمایش بر روی یک مدل آزمایشگاهی در گستره وسیعی از اعداد فرود، عمق پایاب، دانه¬بندی ذرات رسوبی شامل رسوبات غیرچسبنده و چسبنده، درصد وزنی الیاف مصنوعی و عمق نصب ژئونت استفاده گردید. ابتدا آزمایش¬هایی در جهت شناسایی مشخصات پرش هیدرولیکی مستغرق صورت گرفت. نیمرخ سطح آب در دامنه وسیعی از اعداد فرود و نسبت استغراق برداشت شد. نتایج نشان داد که در یک عدد فرود ثابت، با افزایش نسبت استغراق، طول پرش هیدرولیکی و عمق استغراق روی دریچه افزایش یافته و افت انرژی ناشی از پرش هیدرولیکی کاهش می¬یابد. همچنین در یک نسبت استغراق ثابت، با افزایش عدد فرود، طول پرش هیدرولیکی، عمق استغراق روی دریچه و افت انرژی ناشی از پرش هیدرولیکی افزایش می¬یابد. روابطی به منظور تعیین عمق استغراق روی دریچه، طول پرش هیدرولیکی مستغرق و نیز افت انرژی ناشی از پرش هیدرولیکی مستغرق براساس نتایج آزمایشگاهی و با دقت قابل قبول استخراج گردید. سپس با انجام آزمایش آبشستگی بر روی رسوبات غیرچسبنده، پروفیل¬های آبشستگی در خط مرکزی و نیز جداره فلوم برداشت و باهم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که ضمن سه¬بعدی بودن پروفیل آبشستگی، با افزایش اندازه ذرات و عدد فرود، ابعاد حفره آبشستگی افزایش می¬یابد. همچنین معادله پروفیل بی¬بعد حفره آبشستگی استخراج گردید. با بررسی اثر حضور الیاف مصنوعی بر آبشستگی رسوبات غیرچسبنده مشخص شد که حضور این مواد تاثیری بر ابعاد حفره آبشستگی ندارد. سپس با تهیه رسوبات چسبنده با بافت SM بصورت مصنوعی، اثر حضور الیاف مصنوعی بر مشخصات تراکمی این خاک بررسی شد و نتایج نشان داد با افزودن الیاف مصنوعی، وزن واحد حجم خشک بیشینه خاک کاهش و رطوبت بهینه آن ثابت می¬ماند. با انجام آزمایش آبشستگی روی بافت خاک SM مشخص شد که با افزایش درصد سیلت در ترکیب این بافت، ابعاد
- Abstract
- Local scouring is a phenomenon that has been always important in the design of different types of hydraulic structures. Since the development of the scour downstream of hydraulic structures increases the risk of structural damages, so, finding any economical and environmental solution that can reduce the risk of structural damage, is important. The main aim of this study was to evaluate the application of synthetic fibers and Geonet on the scour downstream of a sluice gate with a rigid apron. Hence, the results of 147 experimental tests have been used in the different range of Froude numbers, tail-water depths, sediment size distributions including non-cohesive and cohesive sediments, weight percentage of synthetic fibers, and of placement depth of Geonet. First of all, some experiments were conducted to identify the characteristics of submerged hydraulic jump. For this purpose, water surface profiles were taken in a wide range of jet Froude numbers and submergence ratios. Based on these experimental results, relationships with acceptable accuracy were obtained to determine the submerged depth on the gate, length of submerged hydraulic jump and energy loss caused by the submerged hydraulic jump. Then, by performing scouring experiments on non-cohesive sediments, the scour profiles in the central line and along with the two sides of the flume wall were taken and compared. It is appeared that the scour profiles had a three-dimensional structure. The results showed, scour hole dimensions increases by reducing the sediment size and increasing the Froude number. Also, the dimensionless equation for scour hole profiles were extracted. The results of the investigation of the effect of synthetic fibers on non-cohesive sediments showed that the presence of this material doesn’t affect the dimensions of scour hole. After artificially preparing the sediment with SM-type texture, the presence of synthetic fibers on the soil density properties were investigated. The results sho
