انواع آب شکن و معادلات حاکم بر شبیه سازی دو بعدی جریان در اطراف آب شکن

آب شکن ها سازه هایی هستند که اغلب به صورت عمودی بر مسیر جریان رودخانه از کناره به سمت داخل رودخانه ساخته می شوند. وظیفه اصلی این سازه ها حفاظت ازکناره های رودخانه است. یکی از روش های جلوگیری از فرسایش، تثبیت سواح لاست و تثبیت سواحل را می توان به دو روش مستقیم و غیر مستقیم تقسیم نمود. در روش مستقیم (ایجاد سازه های طولی) از سازه تثبیت کننده بهطور مستقیم و به شکل پوشش بدنه بر روی ساحل استفاده می کنند. روش دیگر، روش غیر مستقیم است. تثبیت رودخانه ها در روش غیر مستقیم توسط احداث ساززه های عرضی یا آب شکن که اپی هم نامیده می شود در طول ساحل فرسایش پذیر انجام می گیرد. آب شکن ها از یک سمت به ساحل رودخانه متصل شده و تا مسافتی در داخل بستر رودخانه به جلو می آیند. در این سازه ها سرعت آب هنگام برخورد با اپی ها کم شده و جریان پس از چرخش به آب شکن بعدی برخورد می کند وبدینوسیله نیروی فرسایش آب مستهلک می شود از طرفی به علت کم شدن سرعت آب، رسوبات حل شده توسط رودخانه بین هر جفت از اپی ها ته نشین شده و به مرور زمان فواصل بین اپی ها با این رسوبات پر می شود. در آب شکن های متمایل به پایین دست، جریان را به سمت خودجذب و حفره آب شستگی در مقایسه با آب شکن متمایل به بالا دست ، به ساحل نزدیکتر است. آب شکن های متعامد در دیواره های محدب و آب شکن های متمایل به بالا دست در دیواره های مقعر کار گذاشته می شوند. در آب شکن های رسوبگیر که آب شکن های تراوا در این دسته قرار می گیرند، این نوع آب شکن ها در رودخانه های با آب زلال مناسب نیستند. و بدلیل تجمع رسوبات بین دو آب شکن متوالی لبه ساحل تقریبا پایدار بوده و نیازی به استفاده از مصالح بادوام تر نیست. همچنین معادلات حاکم برای شبیه سازی این نوع جریان، که معادلات میانگین عمقی می باشند، بصورت دوبعدی مورد مطالعه قرارگرفته است

کلیدواژه ها:

آب شکن ، کنترل فرسایش ، رودخانه ، سازه تثبیت کننده ، رسوب گذاری ، جریان چرخشی