بررسی پدیده ی آب شستگی درمجاورت پل های واقع در مصب رودخانه ها

امروزه پدیده ی آب شستگی , یکی از موضوعات مهم درعلم مهندسی سواحل و رودخانه می باشد . احداث سازه های حفاظتی بندری در مسیر امواج وجریان های ساحلی منجر به پدید ه ی آب شستگی درپـای ایـن سـازه هـا شـده وتخمـین میـزان آب شـستگی در مجاورت چنین سازه هایی یکی از معیارهای مهم در طراحی پی آنها محسوب می شود . با توجّـه بـه اثـرات مخـرّب فرسـایش پـای سازه های ساحلی , ی استحکام آنها از مسألهّ اهمیت خاصی برخوردار است . خطر فرسایش و آب شستگی در پای سازه های حفاظتی سواحل و پل های واقع در مصب رودخانه ها , می تواند به طورکاملا ً جدّی , طراحی اینگونه سازه ها را تحت تأثیر خود قرار دهد . مسأله ی پایداری این گونه ساز ه ها در مقابل واژگونی و نیز عمق استقرار پی در چنین سازه هایی دقیقاًَ در ارتباط نزدیک با مقدار آب شستگی در مجاورت آن ها می باشد . بنابراین طراحی دقیق این سازه ها , بدون در نظر گرفتن آب شستگی امکان پذیر نخواهد بود . دیوارهای ساحلی , موج شکن ها , اسکله ها , پـل هـا و آب شـکن هـا از جمله سازه هایی هستند که تحت تأثیر پدید ه ی آب شستگی قرارمی گیرند . به طور کلّی هنگامی که سازه ای در رودخانه یا محیط ساحلی قرار می گیرد , تغییراتی را در جریان اعمال می کند . تغییرات معمولا ً باعث افزایش اینّ ظرفیت انتقال رسوب در سیال شده و درنهایت منجر به ایجاد پدید ه ی آب شستگی خواهد شد . تعیین عمق آب شستگی از این جهت دارای اهمیت است که اولا ًبیان گر میزان پتانسیل تخریب جریان در اطراف سازه بوده و ثانیا ً در طراحی ابعاد پی سازه ها یی که در معرض برخورد آب قرار دارند نقـش بسیار مهمّی را ایفا می نماید . با این که اخیرا ً در ارتباط با پدید ه ی آب شستگی در مجاورت پل ها و رودخانه ها تحقیقات زیـادی صورت گرفته است , به دلیل پیچیدگی اندرکنش موج – جریـان , تـاکنون روش هـای تحلیلـی وتئـوری دقیقـی جهـت محاسـبه ی آب شستگی در مجاورت پل های واقع در مصب رودخانه ها ارائه نشده است و بیشتر تأکید , روی نتایج آزمایشگاهی و تجربی استوار بوده است . این در حالی است که با استفاده از مدل های ریاضی می توان به طور دقیق تری میزان آب شستگی را تخمـین زد و بـه میزان تأثیر احداث یک ساز ه ی ساحلی بر روی میزان آب شستگی پی برد . با توجّـه بـه مـوارد فـوق درپ ژوهش حاضـر ابتـدا عمـق آب شستگی در مجاورت پای ه ی پل های واقع در مصب رودخانه ها توسط ارا ئه ی یک مدل ریاضـی تخمـین زده شـده و سـپس بـا اندازه گیری های محلّ ی در مجاورت یکی از پل های احداث شده در مصب رودخانه ی سفید رود مقایسه شده اسـت . هـدف اصـلی این مطالعات , تخمین میزان عمق آب شستگی در مجاورت این گونه سازه ها و بررسی انطباق آن بـر تئـوری هـای موجـود در ایـن زمینه است که نهایتا ً در طراحی این گونه سازه ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت . در مدل ریاضی ارائه شده شده در این مقاله , تأثیر پارامترهای ژئوتکنیکی نظیر ; انداز ه ی متوسّ ط ذرّ ات بستر , پارامتر های مقاومت برشی , تخلخل خاک , چگالی نسبی رسوب و اندرکنش موج – جریـان در روابـط آب شـستگی در نظـر گرفتـه شـده و معـادلات حاکم , طوری تصحیح شده اند که اثرات ناشی از انعکاس امواج در مجاورت این پل ها نیز در نظر گرفته شوند . نتایج مطالعات حاضر نشان می دهد که ترکیب امواج برخورد کننده و منعکس شده از ساز ه ی سـاحلی کـه باعـث تـشکیل امـواج ایـستاده مـی گـردد و جریان های ناشی از آن که دقیقا ًتابعی از ضریب انعکاس سازه است , می تواندتأ ثیرعمده ای در میز ان آب شستگی درمجاورت چنین سازه هایی داشته باشد . همچنین با مقایس ه ی میزان آب شستگی در سواحل طبیعی و محافظت شده , میزان تأثیر احداث یک پـل واقع در مصب رودخانه , مقدار آب شستگی مشخّص شده و نهایتا ًرهنمودهایی جهت مقابله با این پدیده ی مخرّب ارائه شده است .

کلیدواژه ها:

آب شستگی ، فرسایش ، مصب رودخانه ، پل ، پارامتر های ژئوتکنیکی