وبلاگ

:
بحث آبشستگی هرچند قدمتی در حدود 150 سال در علم هیدرولیک دارد، لیكن بدلیل پیچیدگی های خاص آن مورد توجه محققان است، زیرا این پدیده در رودخانه ها و همچنین در اطراف سازه های هیدرولیكی اساساً ممكن است.

به تغییرات زیادی در پیرامون آن ها منجر شود. در سال های پایانی قرن هیجدهم میلادی یک مهندس فرانسوی بنام دوبور پایه گذار آزمایش هایی شد كه آن آزمایش ها نام وی را به عنوان بنیانگذار علم رسوب و آبشستگی در تاریخ هیدرولیک ثبت كرد. فعالیت های وی منجر به نوشتن كتاب “اصول هیدرولیك” گردید كه جلد دوم این كتاب راجع به مسا ئل رسوب می باشد. پس از وی مدتی این آزمایش ها به فراموشی سپرده شد. ولی باحدود دو و نیم قرن دانشمندان دیگری در این عرصه پا به میدان گذاردند، كه نتایج تحقیقات آنان اثرات اساسی بر روی هیدرولیک رسوب و آبشستگی گذارده است. بعضی از این آثار هم اكنون نیز مورد استفاده قرار می گیرند: از جمله این دانشمندان می توان به شیلذر (1936) اشاره كرد. وی نخستین فردی بود كه بطور سیستما تیک آستانه حركت یا شروع حركت ذرات رسوبی را مورد مطالعه قرار داد. وی با نموداری كه ارائه نمود ابزاری جهت استفاده طراحان فراهم آورد تا نسبت به پایداری كانال های خاكی و رود خانه ها اظهار نظر نمایند. در این بخش پس از تعریف آبشستگی و اشاره به مراحل مختلف آن، به معرفی سرریز های جامی شكل و آبشستگی های پایین دست آن ها پرداخته می شود. اهداف تحقیق حاضر نیز در انتها مشخص می شود.

فصل اول: کلیات
1-1- تعریف آبشستگی
یكی از مسائل مهم در مهندسی رودخانه مسئله آبشستگی و شستشوی بستر رودخانه می باشد. برای آبشستگی تعاریف زیادی ارائه شده است اما به نظر می رسد كه تعریف تقریباً جامع آن چنین باشد: ” آبشستگی عبارت است از حركت ذرات جامد از محل استقرار اولیه آن ها به مكان دیگری تحت تاثیر جریان سیالی كه آن را احاطه نموده است.”
فرایند آبشستگی بطور عادی در كف رودخا نه ها و دیواره های آن ها اتفاق می افتد اما حالت بسیار بحرانی آن معمولاً پس از گذشتن جریان از حول یک سازه هیدرولیكی اتفاق می افتد.
2-1- مراحل مختلف آبشستگی
پدیده ی آبشستگی عموماً در هر كجا كه افزایش سرعت روی دهد بوقوع می پیوندد، این افزایش سرعت می تواند ناشی از كاهش سطح مقطع جریان، افزایش دبی، عبوری از مقطع، افزایش شیب و یا كاهش زبری بستر باشد. از آن جایی كه مكانیزم آبشستگی در مكان های مختلف می باشد لذا به دو دسته تقسیم بندی شده است:
1- مرحله ابتدایی
2- مرحله توسعه
3- مرحله تثبیت
4- مرحله تعادل
با وجود این كه چهار مرحله فوق ارائه شده است، لیكن تفاوت مشخصی بین مراحل مختلف وجود ندارد و نمی توان به راحتی مرز مشخصی برای مراحل فوق ارائه كرد. مرحله اول ظرفیت آبشستگی بالایی دارد و حفره ی آبشستگی در این مرحله ایجاد می شود. در مرحله دوم عمق و ابعاد حفره آبشستگی گستر ش پیدا می كند. در مرحله سوم روند تغییرات كاهش می یابد. در این مرحله تنها دیواره ی پایین دست حفره آبشستگیدستخوش تغییرات محسوس است. نهایتاً در مرحله چهارم كه مرحله تعادل است تنها حركت ذرات درون حفره صورت می گیرد بطوری كه ذرات حركت غلطشی دارند و از درون حفره آیشستگی خارج نمی شوند.