تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 990 |
تعداد مقالات | 8,645 |
تعداد مشاهده مقاله | 9,298,632 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,442,750 |
تأثیر پایه پل دایره ای بر آبشستگی موضعی در محدوده تلاقی 60 درجه با استفاده از مدل سه بعدی SSIIM1 | ||
علوم و مهندسی آبیاری | ||
مقاله 11، دوره 41، شماره 1، اردیبهشت 1397، صفحه 147-163 اصل مقاله (1.74 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jise.2018.13576 | ||
نویسندگان | ||
رسول قبادیان* 1؛ مهسا بصیری2؛ ژهرا صیدی تبار3 | ||
1دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه رازی کرمانشاه | ||
2دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی. | ||
3دانش آموخته کارشناسی ارشد سازههای آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی. | ||
چکیده | ||
وقوعآبشستگیدراطراف پایههایپلیکیازعمدهتریندلایلتخریبپلهااست. این پدیده عموماً در آبراهههای مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است و کمتر به مطالعه پایه پل در محل تلاقی رودخانهها پرداخته شده است. به همین دلیل در این تحقیق با استفاده از مدل عددی SSIIM1 ابتدا الگوی جریان و رسوبگذاری در یک تلاقی 60 درجه شبیهسازی ومدل با دادههای اندازهگیری صحتسنجی شد. سپس به بررسی تأثیر وجود پایه پل با شعاع نسبی (r/w؛ r=شعاع پایه، w=عرض کانال اصلی) 05/0 ، 1/0 ، 15/0 و 2/0 در محدوده تلاقی بر الگوی فرسایش و رسوبگذاری پرداخته شد. نتایج نشان داد تطابق خوبی بین سرعتهای افقی محاسبه شده توسط مدل عددی با دادههای آزمایشگاهی وجود دارد. همچنین مدل توانایی نسبتاً خوبی، را در پیشبینی موقعیت و مقدار حداکثر عمق فرسایش دارد (خطایی کمتر از 10 درصد) ولی ارتفاع رسوبگذاری را بیشتر از مقدار آزمایشگاهی برآورد میکند. علاوه بر این نتایج نشان داد که وقتی پایه پل کوچک است (1/0 و 05/0=r/w) به دلیل کاهش اختلاف سطحآب بالادست و پاییندست کانالاصلی نسبت به حالت بدون پایه، وجود پایه پل باعث کاهش عمق آبشستگی در محدوده تلاقی میگردد. این کاهش برایشعاعهای نسبی 05/0 و 1/0 به ترتیب 38 و 6 درصد بهدست آمد. در حالیکه وقتی شعاع پایهپل بزرگ است (15/0 و 2/0=r/w) کاهش عرض موثر عبور جریان باعث تشدید آبشستگی در محدوده تلاقی و اطراف پایه میگردد. این افزایش برای شعاع های نسبی 15/0 و 2/0 به ترتیب 17 و 68 درصد بهدست آمد. | ||
کلیدواژهها | ||
آبشستگی موضعی؛ پایه پل؛ تلاقی کانالهای روباز؛ شعاع نسبی؛ SSIIM1 | ||
مراجع | ||
1- Biron, P.M., Ramamurthy, A.S. and Han, S., 2004. Three-dimensional numerical modeling of mixing at river confluences. Journal of Hydraulic Engineering, 130(3), pp. 243-253.
2- Dey, S., Raikar, R.V. and Roy, A., 2008. Scour at submerged cylindrical obstacles under steady flow. Journal of Hydraulic Engineering, 134(1), pp.105-109.
3- Esmaeili, T., Kharaghnis, S. and Dehghani, A., 2009. Three-dimensional numerical study of scouring around bridge pier under unsteady flow. Journal of Water Sciences Research, 1(1), pp.19-28 (In Persian).
4- Froehlich, D.C., 1988. Analysis of onsite measurements of scour at piers. In Hydraulic engineering: proceedings of the 1988 national conference on hydraulic engineering, pp. 534-539.
5- Ghobadian, R., 2007. Investigation of flow, scouring and sedimentation at river-channel confluences (Doctoral dissertation, Ph. D. Thesis, Department of Hydraulic Structures, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran).
6- Ghobadian, R., Basiri, M. and Seydi Tabar, Z., 2014. The effect of circular bridge pier location on flow characteristics at 90 degree channel junction. 9th Symposium on Advances in Science & Technology, Mashhad, Iran (In Persian).
7- Guemou, B., Seddini, A. and Ghenim, A., 2013. Numerical Investigations of the Bridge Pier Shape Influence on the Bed Shear Stress. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18, pp.5685-5698.
8- Hassanzadeh, Y., Hakimzadeh, H. and Ayari, S., 2011. Study the effects of bridge pier shape on the flow pattern using the Fluent software. Iran-Water Resources Research 7(4), pp. 95-105 (In Persian).
9- Heron, K.M.M., 2007. Vortex shedding on bridge piers. Thesis of Bachelor of Science, University of Southern Queensland.
10- Homayoon, R., 2009. Effect of pier shape on scouring around bridge pier. National Conference on of Water Crisis Management, Marvdasht, Iran (In Persian).
11- Laursen, E.M. and Toch, A., 1956. Scour around bridge piers and abutments (Vol. 4). Ames, IA: Iowa Highway Research Board.
12- Laursen, E.M., 1962. Scour at bridge crossings. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 127(1), pp.166-179. Laursen, E.M. 1962. Scour at bridge crossings. Transation ASCE 127:166-180. 13- Liu, H.K., Chang, F.M. and Skinner, M.M., 1961. Effect of bridge constriction on scour and backwater. Report No. CER60-HKL22, Department of Civil Engineering, Colorado State University, Fort Collins, Colorado.
14- Park, H., Jang, D. and Choi, G., 2014. A study on the flow characteristics influenced by hydraulic structure at a channel junction, 11th International Conference on Hydroinformatics, New York City, USA.
15- Rouse, H., 1973. Modern conceptions of the mechanics of fluid turbulence. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 102(1), pp. 463–543.
16- Richardson, E.V., Karaki, S., Mahmood, K., Simons, D.B. and Stevens, M.A., 1975. Highways in the River Environment, Hydraulic and Environmental Design Considerations.. TRAINING AND DESIGN MANUAL (No. FHWA-NHI-76-N005).
17- Richardson, E.V., 1975. Highways in the River Environment, Hydraulic and Environmental Design Considerations. 18- Salaheldin, T.M., Imran, J. and Chaudhry, M.H., 2004. Numerical modeling of three-dimensional flow field around circular piers. Journal of Hydraulic Engineering, 130(2), pp.91-100.
19- Saneie, M. and Mohamadnejad, A.M., 2012. The effect of diameter of cylindrical pier on bridge pier scouring, Retrofitting and Rehabilitation Ind. 22, pp. 11-17 (In Persian).
20- Tabibzadeh, M., Dehghani, A., Khanjani, M.J. and Salehineyshabouri, A.A., 2005. Numerical simulation of scouring around circular bridge piers, 5th Iranian Hydraulic Conference, Kerman, Iran (In Persian).
21- Rijn, L.C.V., 1984. Sediment transport, part II: suspended load transport. Journal of hydraulic engineering, 110(11), pp.1613-1641..
22- Weerakoon, S.B., Kawahara, Y. and Tamai, N., 1991. Three-dimensional flow structure in channel confluences of rectangular section, paper presented at the 24th Congress of the IAHR. Int. Assoc. for Hydraul. Res., Madrid, Spain, pp. 373–380.
23- Yarnell, D.L., 1934. Bridge piers as channel obstructions (No. 442). US Dept. of Agriculture. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 574 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 539 |