عنوان پایان‌نامه
بررسی عددی و آزمایشگاهی اثر طول و فاصله آبشکن های قائم بر آبشستگی اطراف آن ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب - رودخانه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2339;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80146;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2339;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80146
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- یوسف شریعتمدارطالقانی
- استاد راهنما
- سیدتقی امید نائینی
- چکیده
- حفاظت از رودخانه‌ها و تامین پایداری آن‌ها ازجمله مهم‌ترین وظایف علم مهندسی رودخانه می‌باشد. یکی از روش‌های معمول حفاظت کناره‌ی رودخانه‌ها از فرسایش، احداث آبشکن‌ها می‌باشد که درصورت طراحی و اجرای صحیح، علاوه بر کنترل فرسایش کناری، منجر به رسوبگذاری و ایجاد ساحل جدید و منطقه‌ای حاصل‌خیز جهت مصارف کشاورزی می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌های عددی و آزمایشگاهی، به بررسی اثر احداث آبشکن‌های قائم بر حفاظت از ساحل فرسایشی، با درنظر گرفتن متغیرهای طول و فاصله‌ی آبشکن‌ها، پرداخته شده است. مدل‌سازی آزمایشگاهی در کانالی به طول 5/4 متر، عرض 6/0 متر و ارتفاع 3/0 متر که بستر آن در لایه‌ای به ضخامت 14/0 متر از مصالح رسوبی پوشیده شده است، انجام گرفته است. آبشکن‌های مورد استفاده در این تحقیق از جنس ملامینه و نفوذناپذیر بوده که به‌صورت عمود بر جهت جریان بر دیواره‌ی کانال نصب شده است. مدل‌سازی‌ها در دو حالت تک و دوتایی با نسبت (طول آبشکن به عرض کانال) برابر با 17/0، 33/0، 42/0 و 5/0 انجام شده است که در حالت دوتایی در مدل آزمایشگاهی نسبت (فاصله بین آبشکن به طول آبشکن) برابر با 2 ودر مدل عددی برابر با 2، 5/2 و 3 در نظر گرفته شده است. در کلیه آزمایشات و مدل‌سازی‌های عددی، دبی ورودی 5 لیتر بر ثانیه و عمق جریان در ورودی کانال برابر 06/0 متر منظور شده است. از نظر نحوه‌ی آبشستگی بستر و گسترش فرسایش و همچنین رسوبگذاری جهت ساحل فرسایشی، نتایج مدل عددی و آزمایشگاهی برهم منطبق بوده است، تنها در مقادیر عددی بیشینه آبشستگی و رسوبگذاری، باهم اختلاف دارند. در پایان پس از ارزیابی کلیه حالات مختلف، برای آبشکن‌های تک، آبشکن با 42/0= و در میان آبشکن‌های دوتایی نیز آبشکن دوتایی با (3= و 5/0= ) بهترین عملکرد را از نظر حفاظت از ساحل فرسایشی، عدم تداخل جریان با ساحل مقابل به آبشکن و بیشترین طول تثبیت کناره‌ی ساحل فرسایشی، داشته‌اند.
- Abstract
- Protection and stabilization of river banks, is one of the most important tasks of river engineering. One of the common methods of river banks protection of erosion, is the construction of the spur dikes, which if correct design and implementation, in addition to erosion control, that leads to sedimentation and creation of a new beach area whitch is fertile for agricultural purposes. The purpose of this study is to numerically and experimentally evaluate the distance and length effect on scouring around the orthogonal groynes. The experiments were conducted in a channel with 60cm width, 30cm height and 5m length. Moreover, to investigate this phenomenon, numerical modelling with Flow 3D software was done in accordance with experimental model. The groynes both single and double with the length of 0.1 m, 0.2 m, 0.25 m and 0.3m with the distance of 2 times the groyne length in experimental modeling and with the distance of 2, 2.5 and 3 times the groyne length in numerical modeling were placed with angles of 90° to the direction of flow, were used in this study. In all of the numerical and practical models, the flow rate is 5 lit/s, and the flow depth is 6cm in channel inlet. The results of numerical and experimental models are approximately similar with each other in terms of the erosion and scouring on the head of groynes and between two groynes, flow vortex and sedimentation in down stream. But they have small differences with values of maximume scouring around top of the spur dikes and maximum values of sedimentation. Finally after evaluation of all numerical and experimental models we found out the single groyne with l/B=0.42 and the doubl groyne with l/B=0.5 and D/l=3 have the best hydraulic performance in terms of erodible seashore protection and the creation of new seashore, in all cases. Key words: spur dike, scouring, Flow 3D model, river banks protection
