نشریه شماره ۲۶۸

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران | 9 ۴ و۰" را ‎٩‏ و۶" زر : ذرسایش و رسویگذاری در 1 ی ماع و0۵9 | دشک ۰ نشریه شماره ۲۶۸ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور وزارت نیرو معاونت امور ذنی سازمان مدیریت منابع آب و۱۱ رد هر هم و تا تا دقت هر -------- صفحهٔ بعد -------- جمهوری اسلامی ایران 4 ی ۰ ارس ۰ نشریه شماره ۳۲۱۳۸ سازمان مد بریت 9 برنامه‌ریزی کشور وزارت نیرو معاونت آمور فنی سازمان مد بریت منابع آب ابران دفتر آمور فنی 9و تدوین معیارها دفتر استاندارد مهندسی آب انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور ۸۱/۰۰/۳۴ ۱۳۸۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرستبرگه سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور. دفتر امور فنی و تدوین معیارها فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها/ معاونت امور فنی. دفتر امور فنی و تدوین معیارها؛ وزارت نیرو. سازمان مدیریت منابع آب ایران. دفتر استاندارد مهندسی آب.- تهران: سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. معاونت امور پشتیبانی . مرکز مدارک علمی و انتشارات. ۱۳۸۱. ۲ ص.:مصور.- (سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. دفتر امور فنی؛ نشریه شماره ۸)(انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور؛ ۸۱/۰۰/۳۴) ٩۳ 964-425-342-0‏ ] مربوط به بخشنامه شماره ‏ ۱۰۵/۴۵۶۹۸ مورخ ‏ ۱۳۸۱/۳/۱۹ کتابنامه: ص. ۴۲ ۱ ۴۴ف ۲۳س/۳۳۰ 10 1580 964-4425-42-0 ٩۹۶۴-۴۲۵-۳۴۲۰ کباش فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها تهیه کننده: معاونت آمور فنی, دفتر مور فنی و تدوین معیارها ناشر:سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور. معاونت امور پشتیبانی. مرکز مدارک علمی و انتشارات چاپ اول: ۱۰۰۰ نسخه. ۱۳۸۱ قیمت: ۵۰۰۰ ریال لیتوگر افی:قاسملو چاپ و صحافی: موسسه زحل چاپ همه حقوق برای ناسر محفوظ است. -------- صفحهٔ بعد -------- رباست جمهوری سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور دفتر رئیس سازمان ۱۰۵/۴۵۶۹۸ :هرامش بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, مشاوران و پیمانکاران تاریخ: ۱۳۳۱/۲۳/۹۹ موضوع: فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها به استناد آیین نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی موضوع ماده۲۳ قانون برنامه و بودجه و در چهارچوب نظام فنی و اجرایی طرحهای عمرانی کشور (مصوبه شماره ۲۴۵۲۵/ت ۱۴۸۹۸ ه مورخ ۴ هیأت وزیران) به پیوست. نشریه شماره ۲۴۸ دفتر امور فنی و تدوین معیارهای این سازمان, با عنوان «فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها» از نوع گروه سوم. ابلاغ دستگاه‌های اجرایی. مهندسان مشاور, پیمانکاران و عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما استفاده نمایند و در صورتی که روشهاء دستورالعمل‌ها و راهنماهای بهتر در اختیار داشته باشند. رعایت مفاد این نشریه الزامی نیست. عوامل یاد شده باید نسخه‌ای از دستور العمل‌هاء روش‌ها یا راهنماهای جایگزین را برای دفتر امور فنی و تدوین معیارهای این سازمان. ارسال دارند. معاون رئیس جمهور و رئیس سازمان -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی استفاده از ضوابط معیارهاو استانداردها در مراحل تهیه (مطالعات امکان سنجی) مطالعه و طراحی. اجرا. بهره‌برداری و نگهداری طرحهای عمرانی بلحاظ توجیه فنی و اقتصادی طرحها. کیفیت طراحی و اجرا (عمر مفید) و هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری از اهمیتی ویژه برخوردار می‌باشد. نظام فنی و اجرایی طرح‌های عمرانی کشور (مصوبه مورخ ۱۳۷۵/۴/۴ هیأت محترم وزیران) بکارگیری معیارها. استانداردها و ضوابط فنی در مراحل تهیه و اجرای طرح و نیز توجه لازم به هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری در قیمت تمام‌شده طرحها را مورد تأکید جدی قرار داده است با توجه به مراتب یاد شده و شرایط اقلیمی و محدودیت منابع آب در ایران. امور آب وزارت نیرو (طرح تهیه استانداردهای مهندسی | ب کشور) با همکاری معاونت امور فنی سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور (دفتر امور فنی و تدوین معیارها) براساس ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه اقدام به تهیه استانداردهای مهندسی آن نموده است استانداردهای مهندسی آب با در نظر داشتن موارد زیر تهیه و تدوین شده است - استفاده از تخصصهاو تجربه‌های کارشناسان و صاحبنظران شاغل در بخش عمومی و خحصوصی - استفاده از منابع و ماخذ معتبر و استانداردهای بین‌المللی - بهره‌گیری از تجارب دستگاههای اجرایی. سازمانها. نهادها. واحدهای صنعتی. واحدهای مطالعه. طراحی و ساخت - پرهیز از دوباره‌کاریها و اتلاف منابع مالی و غیرمالی کشور - توجه به اصول و موازین مورد عمل مسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران و سایر موسسات تهیه کننده استاندارد ضمن تشکر از کارشناسان محترم برای بررسی و اظهار نظر در مورداین استاندارد. امید است مجریان و دست‌اندرکاران بخش آب. با بکارگیری استانداردهای یاد شده. برای پیشرفت و خودکفایی این بخش از فعالیتهای کشور تلاش نموده و صاحبنظران و متخصصان نیز با اظهار نظرهای سازنده در تکامل این استانداردها مشارکت کنند. معاون امور فنی بهار ۱۳۸۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ترکیب اعضای کمیته اسامی اعضای کمیته فنی شماره ۱-۱۴ (رسوب) که در تهیه استاندارد حاضر مشارکت داشته‌اند به ترتیب حروف الفباء به شرح زیر می‌باشد : خانم زهرا ایزدپناه دانشگاه شهید چمران فوق‌لیسانس آبیاری و آبادانی آقای فیروز بهادری دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی فوق‌لیسانس منابع آب آقای سید جمال‌الدین پرورده ‏ سازمان آب تهران فوق‌لیسانس هیدرولوژی آقای فراز رابعی غلامی طرح تهیه استانداردهای مهندسی فوق‌لیسانس تأسیسات آبیاری آب کشور آقای جمال محمدولی سامانی ‏ دانشگاه تربیت مدرس دکترای هیدرولیک آقای ابوالفضل سپهری‌منش شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران فوق‌لیسانس مهندسی منابع آب -------- صفحهٔ بعد -------- -۹ ۲ ۱-۲ ۲-۲ -۳ ۴ ۵ ۱-۵ ۲-۵ ۶ ۱-۶ ۲-۶ ۷ -۸ خصوصیات عمومی آبشکنها مروری بر انواع آبشکنها و نقش آنها در فرسایش و رسوبگذاری آبشکنهای باز بررسی الگوی جریان در دماغه و میدان آبشکنها تعیین رسوبگذاری در آبشکنهای باز و بسته رسوبگذاری در آبشکنهای بسته رسوبگذاری در آبشکنهای باز تعیین فرسایش در دماغه آپشکنها کلیات فرسایش عمومی ناشی از احداث آبشکنها صفحه ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۹ ۱۴ ۱۹ ۳۱ ۳ ۳۶ ۳۶ ۳۷ را ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- حفاظت رودخانه در برابر فرسایش و تخریب ناشی از جریان آب با استفاده از آبشکنها " از جمله روشهای متداول در مهندسی رودخانه تلقی می‌شود. آبشکنها با تعدیل شرایط هیدرولیکی و ایجاد جریان آرام. قدرت فرسایشی آب و توان حمل مواد رسوبی را کاهش داده و زمینه مساعدی برای رسوبگذاری و تثبیت کناره‌ها فراهم می‌آورند. آبشکنها بر حسب مورد و شرایط رودخانه‌ای و اهداف موردنظر در شکلها و انواع مختلف طراحی و احداث می‌گردند. از دیدگاه کلی. آبشکنها را می‌توان به دو گروه عمده شامل آبشکنهای باز و بسته طبقه‌بندی نمود. آبشکنهای بسته با نفوذناپذیر " از جمله سازه‌های حفاظتی می‌باشند که برای دور ساختن جریان از ساحل و حواشی آسیب‌پذیر رودخانه یا ایجاد شرایط مساعد برای پاکسازی مسیر از انباشته‌های رسوبی در رودخانه‌های با بار بستر زیاد نظیر رودخانه‌های شریانی " می‌توان از آنها استفاده نمود. در این نوع سازه‌ها سرعت جریان آب در میدان آپشکن " تقلیل یافته و با ترسیب مواد رسوبی شرایط لازم پایداری در امتداد کناره‌ها فراهم می‌گردد. آبشکنهای باز یا نفوذپذیر " نوع دیگری از سازه‌های حفاظتی هستند که معمولاً برای رودخانه‌هایی که دارای بار معلق زیاد می‌باشند می‌توان از آنها بهره جست. این آبشکنها نیز از نظر ساز و کار رسوبگذاری به اصل کاهش سرعت جریان متکی می‌باشند. با کاهش سرعت جریان. فرصت لازم برای ته‌نشینی مواد رسوبی و تثبیت بستر در حوضچه آبشکن فراهم می‌آید. سازه‌های آبشکن هرچند با هدف رسوبگذاری و جلوگیری از فرسایش کناره‌ها و حواشی رودخانه و تثبیت موقعیت رودخانه احداث می‌گردند در عین حال خود تحت تاثیر پدیدهٌ فرسایش ناشی از تمرکز جریان بخصوص در قسمت دماغه " می‌باشند. در قسمت دماغه. افزایش تنش‌های حاصله از افزایش سرعت و وقوع جریان چرخشی منجر به تشکیل چاله آبشستگی " گردیده و سلامت و استحکام سازه را به مخاطره می‌اندازد. در این نشریه جنبه‌های مختلف رسوبگذاری و فرسایش در محدودهٌ آبشکنها و فرآیندهای حاکم بر آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته و راههای ارزیابی کمی فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها ارائه شده است. 065 6اطد 1۵0 -2 1-65 ۵ 0۲۵۳68 -4 7۲ 3۲۵۱060 -3 40 -6 65 ع6از۳ ۵۳ ۳۵۳۵۵6 -5 ع110[6 ۳۲با500 -7 ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه آبشکنها به لحاظ ساختار سازه‌ای ساده و قابلیت سازگاری با شرایط متنوع رودخانه‌ای دارای کاربرد وسیعی در طر حهای ساماندهی و به ویژه اقدامات تثبیت و پایدارسازی کناره‌ها می‌باشند. از اینرو بررسی و شناخت فرایند فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها از جنبه‌های مختلف طراحی. حفاظت و نگهداری دارای اهمیت است. از دیدگاه کمی. فرسایش و رسوبگذاری تابع عوامل مختلفی است که از آن جمله می‌توان به نوع آبشکن. ساختار سازه‌ای و هندسی. خصوصیات آب و رسوب و اهداف مهندسی اشاره نمود. نظر به اهمیت هریک از عوامل مزبور و نقش آنها در رفتار فرسایش و رسوبگذاری ناشی از سازه‌های آبشکن فصول ۰۱ ۲و ۳ این نشریه به بررسی اجمالی انواع آبشکنهای باز و بسته و معرفی خصوصیات هندسی. پلان و شکل عمومی آنها اختصاص داده شده است. بدیهی است. هدف اصلی از تنظیم این نشریه شناخت الگوها و ارائه راهکارهای ممکن برای تعیین کمیت فرسایش و رسوبگذاری در محدوده و میدان آبشکن که از عوامل موْثر در طراحی اینگونه سازه‌ها تلقی می‌شود. می‌باشد. حنبه‌های طراحی آبشکنها در این نشریه موردنظر نمی‌باشد. همانگونه که در متن گزارش نیز آورده شده هریک از مفاهیم فوق به نحوی در عملکرد فرسایش و رسوبگذاری تأثیرگذار می‌باشند. الگوی جریان که حاصل کنش واکنش سازه آبشکن و جریان رودخانه است سر منشاء وقوع فرسایشهای موضعی و تشکیل چاله آبشستگی در دماغه و رسوبگذاری فراگیر در میدان آبشکن تلقی می‌شود. در فصل ۴ به بررسی این مهم و نظریه‌ها و دیدگاههای مختلف پرداخته شده است. بحث اصلی رسوبگذاری در محدوده آبشکنها و فرسایش در دماغه به ترتیب فصول ۵ و ۶ را شامل می‌شود. در فصل ۵ نحوه رسوبگذاری و روشهای ارزیابی آن در محدوده آبشکنهای باز و بسته ارائه گردیده و در این خصوص به نتایج چند مورد از کارهای تحقیقاتی انجام شده در کشور نیز اتکا شده است. در فصل ۶ روابط و معادلات مختلف ارائه شده توسط متخصصین برای ارزیابی عمق چاله فرسایش در دماغه آبشکنهای باز و بسته معرفی گردیده و به اهمیت بهره‌گیری از مدلهای فیزیکی در پیش‌بینی کم و کیف این فرایند نیز اشاره شده است. از آنجایی که احداث زنجیره آبشکنها کاهش مقطع جریان را در پی دارد و این امر فرسایشهای بازه‌ای و ممتد را در بلندمدت سبب می‌گردد. لذا در فصل ۷ به عنوان بحث تکمیلی به بررسی فرسایشهای عمومی و جگونگی فرمول‌بندی آن در شرایط احداث آبشکن پرداخته شده است. در فصول مختلف نشریه مثالهای کاربردی نیز برای آشنایی بیشتر با نحوه استفاده از روابط و معادلات و ارزیابی آنها آورده شده است. ۲ -------- صفحهٔ بعد -------- آبشکنها سازه‌هایی هستند که با هدف انحراف جریان از ساحل فرسایش‌پذیر رودخانه و یا ایجاد مسیر مناسب برای هدایت جریان و کنترل سیلاب و بعضاً برقراری عمق لازم برای اهداف کشتیرانی احداث می‌گردند[ ۱]. همچنین تله‌اندازی و ترسیب مواد رسوبی و استحصال اراضی حاشیه رودخانه و نقش هدایت‌کننده آنها در انحراف جریان به سمت دهانه‌های آبگیر و به ویژه در شق نهر از دیگر اهداف موردنظر در احداث آبشکنها تلقی می‌شود. سازه آبشکن اغلب با زاویه مشخصی نسبت به راستای جریان ساخته می‌شود و دراین خصوص می‌توان مطابق شکل ۱ از آیشکنهای قانم و مایل نام برد. .از نظر ساختاری سازه آبشکن عموماً از پنج جزء مشخص شامل دماغه. بازو ۰ ریشه پیش‌بند " و روکش آ تشکیل شده‌است. در شکل ۱ -۲ احزای پنحگانه مزبور نشان داده شده است. 1 .۹ از زا || ۱۳۲17777117 ۱۱ ر اس ۱۱ :02 امک دهدب ۹8 وین واو و ود راو تاو هرک ۳ کش ۴ 8 ,333,000,003 رت ۸ ۳۷ 27 جک 8 ]0ص ا شکل ۲-۱- نمایش اجزاء مختلف سازه آبشکن [|- 2- 041 3- 6 4 1 -------- صفحهٔ بعد -------- برای احداث آبشکنها از مواد و مصالح مختلفی از جمله سنگ. قلوه سنگ. مخلوط شن و ماسه. لوله و تیرک و الوارهای چوبی می‌توان بهره جست . عواملی که در طرح آبشکنها مدنظر قرار می‌گیرند به چهار گروه تقسیم می‌گردد: - خصوصیات هیدرولیک جریان - خصوصیات مسیر رودخانه - خصوصیات رسوب رودخانه - سایر عوامل براساس عوامل مذکور می‌توان نسبت به انتخاب نوع آبشکن (بسته یا باز) و همچنین تعیین سایر مشخصات فنی نظیر زاویه میل نسبت به جهت جریان .شکل آبشکن. طول. ارتفاع. تعداد سازه. فواصل آبشکنها. وضعیت رسوبگذاری در میدان آبشکنها و همچنین عمق فرسایش در دماغه سازه و راههای مقابله با آن. اتخاذ تصمیم نمود. با توجه به اهداف و شرایط رودخانه‌ای آپشکنهای مختلفی نظیر آیشکن مستقیم با دماغه گرد آبشکن 7 شکل ". .ا شکل ۲ آبشکن چوگانی ؟. چوگان معکوس "و آبشکن بالداریا دنباله‌دار " می‌توان استفاده نمود. در شکل ۳-۱ تقسیم‌بندی آبشکنها براساس شکل آنها نشان داده شده است. شکل ۳-۱- نمایش انواع آبشکنها براساس شکل سازه ۲- مروری بر انواع آبشکنها و نقش آنها در فرآیند فرسایش و رسوبگذاری هدف عمده از احداث آبشکنها دور ساختن جریان از ساحل فرسایشی. فراهم آوردن شرایط لازم برای رسوبگذاری در امتداد کناره‌ها و تثبیت موقعیت رودخانه می‌باشد. برای اطمینان از عملکرد آبشکنها آگاهی از فعل و انفعالات 1-460 -2 40 ۵۵۵۵ 5۱۳۵۱۵۲۲ -۱ 110۵۷[ -4 40-] -3 6 ان12 ۵۳۲ ۷۷۱۵۵ -6 ۷ا10] 1۷۵۳۵0 -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فرسایشی و فرآیند رسوبگذاری در محدوده آنها ضروری است. در زیر خصوصیات انواع آبشکنها از نظر فرآیند فرسایش و رسوبگذاری بررسی شده است. ۱-۲ ابشکنهای باز می‌شود [۱]. با کاهش سرعت جریان در میدان آبشکن مواد رسوبی سریعاً ترسیب یافته و باایجاد یک لایه رسوبی ضخیم ضمن دور ساختن حریان فرسایشی از محدوده آبشکن شرایط پایداری لازم را برای حفاظت کناره‌ها فراهم می‌آورد. در شکل ۱-۲ نمونه‌ای از عملکرد یک آبشکن باز (نفوذپذیر) در ایجاد لایه رسوبی و حفاظت کناره‌ها نشان داده شده‌است. ۱ پردس ۱ الوار ترا یر اوه اههد 8 ّ را ٍ 11۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱ !| رسوبگذاری و تشکیل لایه رسوبی رنه 000000 6 از احداث آرشک. را را ّ ازاصات اش ۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱ ریت 2 6 30000006 620300 0 شده تراز آب در بده‌های کم / / 7 7 برار اب در ی از از لا لا 7۵ ۱ بستر اولیه د. جح ججسودوحدت و ۱ ۰ : و ل ۹ ۳ ۱ رم ۹ با بستر ثانویه ۸ 1 ٍ ی بستر او [8 ای ُ: پی ۳ ۱ و مد ابشکنهای باز سازگاری خوبی با شرایط استغراق دارند. این نوع ابشکنها برخلاف ابشکنهای بسته اختلال شدیدی در الگوی جریان ایجاد نمی‌کنند. از طرفی آبشکنهای باز در مقابل فشارهای ناشی از تجمع شاخ و برگ و سایر اشیاء شناوری که بخصوص در مواقع سیلابی توسط جریان آب به دیواره آبشکنها هجوم می‌آورد سیب ‌پذیر می‌باشند. زیرا 5۳۵۲200 -| ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- د شدن فضای بین شمع‌ها. فشار وارده بر سازه آبشکن افزایش یافته و موجبات تخریب آنرا فراهم م داث آبشکن های باز با توجه به ملاحظات اقتصادی و اهداف موردنظر می‌توان از الوار جوبی و با ش ده از بتن مسلح و در مواردی از لوله‌های فولادی بهره حست. رع آبشکنها از مصالح سنگی نظیر لاشه سنگ. قلوه سنگ و یا قطعات توری سنگی ! استفاده می‌شود.: ریان فرسایشی از محدوده آبشکنها شرایط لازم برای ترسیب مواد رسوبی نیز فراهم گردیده و به مرو ز رسوبات در فضای بین آبشکنها تشکیل می‌گردد. در شکل ۲-۲ نمونه یک آبشکن بسته و در شکا رسوبگذاری در محدوده آبشکنها به صورت منفرد و زنحجیره‌ای نشان داده شده است. تراز اب در ب حالت سبلایی بازو دماغ- 7 ممه ناکرا ۳7 تراز آب در ریشه 0 0:6 :606856 ون واه 3 را هار رها بشید (مقطع). امتداد خط کنازه رو ؛ ۱۹00 ۱ ۷( ماه 4 ( : ود یر 9 تک 7 0 وس ۳۳ یک را کی تسه مک و ۵ وه ٍ ٍ 06 0 / 9 ا شکل ۲-۲- پلان و مقطع یک آبشکن بسته (ساخته شده از لاشه سنگ). 101 ۶ مع‌های با دور ر زمان ۱ ۳-۲ ۳ -ا| -------- صفحهٔ بعد -------- فرسایش موضعی (چاله فرسایشی) ی 9 ار ستجهم / امد ۵ ۰ ۰ ۰ ۰ ً. ی ۹ ۰ ۰ ام ۹ .۰ ۰ امه ور اه چا ۰ ۰ 1 2 ۰۰ کر ها چا : سته زپائین دست آبشکن ناحیه با رسوبگذاری کم خطر فرسایش ساحل و با بدون رسوبگذاری آلف - وضعیت رسوبگذاری و فرسایش در محدوده یک آبشکن بسته (از نوع جذبی) نرسایش موضمعی (چاله فرسایشی) سیم / و ۱ اه ۰" هم رسوبگذاری در پائین‌دست آیشکن رسوبگذاری در بالادست آبشکن اب - وضمعیت رسوبگذاری و فرسایش در محدوده یک آبشکن بسته (از نوغ دفعی) . ۱ ۹ یی ی جک را اس . ری ۰ ( مج ِ ۱ سس 2 َ.د ۹ چ ما . .۰ ۷ .۰" 0 ۳ ی ۰ پ - وضعیت رسوبگذاری در سری آبشکن‌های بسته (از نوع جذبی) ۱ سس ( / ۳ ام *. سس 9 ۹ سا ۵ پوه ۱ 1 پا 0 ری را از 1 0 ۱ مه ۱ ٌ. 1 ْ و 2 ۳ ۰ ۹:2 .۰ ۱ الا بخ ۰ ۰ را ۰.۰ وس ۰ :4 ۰ ۱ 1 9 شون ۰ ۰ ۰ ۰ ث ۰ ۷ ْ 5 ۰ ۰ .۰ ۵ ر ۷ ْ.. َ :4 َ 3 و و ٍ ِ ت - وضعیت رسوبگذاری در سری آبشکنهای بسته (از نوع دفعی) ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ه در شکل ۳-۲ نشان داده شده‌است وضعیت رسوبگذاری در آبشکنها تابعی از شکل آرایش آنها می‌باشد. آبشکنهای بسته را برحسب حالت قرار گرفتن نسبت به امتداد جریان به سه گروه زیر تقسیم می‌کنند ۳-۲و ۴-۲). های جذبی ! که در آن محور آبشکن به سمت پائین تمایل دارد و این امر موجب می‌گردد تا جریان آب به آبشکن متمایل گردد. بعلاوه در این نوع آبشکن ساحل مقابل از انحراف جریان حاصله از سازه متاثر دد. ۰ ۲ _ _ 2 _ های دفعی که در ان محور ابشکن به سمت بالا تمایل دارد. در این حالت غالبا حریان اب از محدوده به سمت ساحل مقابل رانده شده و آنرا تحت تاثیر قرار می‌دهد. های برگردان که در آن فقط مسیر جریان بصورت محدود از اطراف سازه منحرف می‌گردد. ص اسر چ سر فد رگ گم مار اّارسی۱ ۹ ۵ سس ۹ سا یر پ < اپسحس صر ۹ ۱ شکل ۴-۲- حالت کلی آبشکنهای سه گانه مورد استفاده در رودخانه‌ها از نظر انحراف جریان 60 ۸۵06|16 -2 0۵ ۸۱۱۲۵۵1۵۵ -۱ 6 1201100106 -3 ۸ -------- صفحهٔ بعد -------- عملکرد آبشکنها از نظر فرسایش و رسوبگذاری عموماً تابعی از فاصله. طول. راستا و شکل آنها می‌باشد. چنانچه فاصله آبشکنها بیش از حد لازم انتخاب شود این احتمال وجود دارد که جریان رودخانه وارد میدان آبشکن گردیده و موحبات فرسایش کناره‌ها را فراهم آورد. بعلاوه این امر ایمنی آبشکن پایین دست را نیز به مخاطره می‌اندازد و مانع تشکیل لایه رسوبی یکپارچه در فضای بین آبشکنها می‌شود. شکل ۱-۳ وضعیت جریان را در محدوده آبشکن در حالتی که فاصله سازه‌ها بیش از حد متعارف است نشان می‌دهد. نرسایش و تخریب کناره ناشی از ورود آیشکن بالاد ست حربان رودخانه به محدوده آبشکن باس ابشکن پالین دست (توسط حربان ورودی تهدبد می‌شود.) : نفود جریان روه‌خان ۹*۹ به میدان آیشکن . تک و شکل ۱-۳- نمایش عملکردنامطلوبآبشکنهاو وقوع پدیده فرسایش ناشی از افزایش بیش از حد فاصله سازه‌ها طبق بررسیهای انجام شده برای عملکرد مطلوب آبشکنها (تشکیل لایه رسوبی و پایدارسازی کناره‌ها و برقراری ۲ > 0 >> ۶ )۱-۳( در این رابطه ا فاصله آبشکنها (برحسب متر) ۲ ضریب شزی و 1 عمق جریان (برحسب متر) در رودخانه. » ضریب اصلاحی و 8 شتاب ثقل می‌باشد. برقراری رابطه فوق موجب می‌گردد تا مطابق شکل ۲-۳ یک گرداب منفرد و فراگیر در میدان آبشکن تشکیل گردد. وقوع این حالت ترسیب یکنواخت تر مواد رسوبی در میدان آبشکن و عملکرد مطلوب آن را به دنبال دارد. -------- صفحهٔ بعد -------- را ۹ ۳ 0 ۰ هم ۰ یکی ی اریز از اک ۳ .۰ ۰ 2 0 . ۲ چیه 6 7 چا 2 چ مه سار ۹ ( هه ام دی ی ۰ یچ و ۰ ۰ 4 ی یی ی . شا ۹ و - ۰ سس رک - که ۰ ی ی پم مره * ۰ ., *۰ وی 3 ...۰ ۰ ‎۰٩ ویو و و و یحو و و و و وج و او و وی و و وی یا 8 ۱ : من ۰ ارو ی او که 2 ۹۷ مود ۳ هه ۰۰ 0 ۱ ۲ ۴ شکل ۲-۳- نمایش جچگونگی تأثیر فاصله مناسب آبشکنها در تشکیل گرداب منفرد و رسوبگذاری مطلوب و برگراری جریان منظم در رودخانه علاوه بر فاصله. طول ابشکنها نیز در عملکرد رفتاری انها از نظر فرسایش و رسوبگذاری موْثر است. براساس ع : ۴ تحقیقات انجام شده در ازمایشگاه هیدرولیک دلفت هلند [ ۲] نسبت ۲ > مناسب تشخیص داده شده است. و از این رو انتخاب ابشکنهای کوتاه چندان مطلوب نمی‌باشد چه باعث افزایش نسبت مزبور می‌گردد. ممک و ۲ ۰ ولوسنی ‏ همچنین رابطه کلی ذیل را در انتخاب .و 0 پیشنهاد کرده‌اند [۱]: (۲-۳) که 13 ها در این رابطه 51 عرض کنترل شده رودخانه (رشکل ۲-۳) و او به ترتیب فاصله و طول آبشکنها می‌باشد. همانطوریکه از رابطه (۲) برمی‌آید در انتخاب طول و فاصله آبشکنها بعضی از محققّین توجه به عرض رودخانه : ۲ . ۰ با , جَ (7ا) را دیر تو صیه نموده‌اند. در حدول ۱-۳ نسبتهای پیشنهادی برای 4 توسط بعضی از منابع درج گردیده است [۱]. 2 016 - | ۱۰ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۱-۳- نسبتهای پیشنهادی برای تعیین فاصله و طول آبشکنها توسط برخی از محققین [۱] ۱ (گروه اقتصادی) کار بردهای عمومی ۱ سازمان ملل کار بردهای عمومی )۱۹۵۳( جاگلکار " (۱۹۷۱) آبشکن دفعی ممک " (۱۹۵۶) جانسن و همکاران آ )۱۹۷۹( مزاآلوارز" )۱۹۸۹( راستای آبشکنها نسبت به مسیر جریان نیز تأثیر عمده‌ای در عملکرد آنها از نظر جابجایی و انتقال مواد رسوبی دارد. براساس تحقیقات انجام شده توسط آکانتیس و همکاران " آبشکنهایی که رو به پایین ساخته می‌شوند (آبشکنهای جذبی) از نظر میزان رسوبگذاری در میدان آبشکن و مسئله فرسایش در محدوده سازه از عملکرد خوبی برخوردارند. در جدول ۲-۳ زاویه انحراف آبشکنها نسبت به امتداد جریان براساس نظریه کارشناسان مختلف ارائه شده است. در این جدول مطابق شکل ۱۰ علامت ۳ معرف زاویه انحراف آبشکن است. 7 -2 5 11۳1160 -| ۰ ا۵ 20961[ -4 -3 ا۵ ۸۵11197 -6 27 ۱127 -5 ۱۱ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۳-۳- زاویه انحراف آبشکن (0) نسبت به مسیر جریان جدول ۲-۳- مقادیرپیشنهادی برای ز اویه انحراف آبشکن (0) [۲] کاپلند ۲ آکانتیس و همکاران مزاآلوارز براساس بررسیهای انجام گرفته آبشکنهای دفعی موجب تشدید فرسایش در دماغه و ایجاد چاله فرسایشی عمیق‌تری می‌شوند. از آنجائیکه یکی از اهداف احداث آبشکن برقراری شرایط لازم برای ترسیب مواد رسوبی در میدان آبشکن | - 4۵ 2-40 ۱۲ -------- صفحهٔ بعد -------- می‌باشد. لذا در طراحی آبشکنها این مسئله مورد توجه قرار می‌گیرد. آبشکنهای دفعی در مقایسه با آبشکنهای قانم ) ۰ - 0) موجب افزایش رسوبگذاری (بخصوص در جناح پایین ‌دست) میدان آبشکن می‌گردد. در این نوع آبشکنها با تشکیل یک گرداب فعال (هسته چرخشی) مواد معلق موجود در آب در میدان آبشکن (و بویژه در محدوده بالادست آبشکن) تر سیب می‌نماید (چگونگی رسوبگذاری در محدوده آبشکنهای دفعی و جذبی در شکل ۳-۲ نشان داده شده است). آبشکنهای جذبی برای حفاظت سواحل فرسایشی رودخانه چندان مناسب نمی‌باشند. در این نوع آبشکنها جریان فعال نفوذی به میدان آبشکن اغلب موجب تخریب و فرسایش کناره‌ها گردیده و به نوبه خود سلامت سازه آبشکن را نیز به مخاطره می‌اندازد. آبشکنهای قائم نیز محدوده حفاظتی کمتری را پوشش می‌دهند. از اینرو آبشکنهای دفعی در مقایسه با سایر انواع آبشکنها برای حفاظت کناره‌ها از خطر فرسایش و همچنین تحمّق اهداف رسوبگذاری و تشکیل لایه رسوبی ضخیم در فضای بین سازه‌ای مناسب می‌باشند. علاوه بر فاصله و راستا. شکل آبشکنها در عملکرد فرسایش و رسوبگذاری و پیامدهای حاصله از آن موثر است. در آبشکنهای مستقیم معمولاً برای کاهش فرسایش موضعی و جلوگیری از گسترش چاله فرسایشی قسمت دماغه پهن‌تر انتخاب می‌شود. در این خصوص سه حالت مشخص شامل آبشکن مستقیم با دماغه پهن (معمولاً دایره‌ای). آبشکن 7 شکل و آبشکن .ا شکل قابل ذکر است (شکل ۳-۱). در آبشکن .ا شکل میزان رسوبگذاری در میدان آبشکن در مقایسه با انواع دیگر بطور محسوسی بیشتر است. بعلاوه حفاظت کناره‌ها توسط این نوع آبشکن به خوبی انجام می‌گیرد و گسترش چاله فرسایشی در دماغه آن نیز خفیف‌تر می‌باشد. بررسیهای انجام گرفته نشان می‌دهد که در آبشکنهای چوگانی گسترش چاله فرسایشی در دماغه در مقایسه با آبشکنهای 7 شکل از وسعت بیشتری برخوردار است و به لحاظ تشدید فرسایش در دماغه چندان مورد توجه نمی‌باشند. آبشکنهای دنباله‌دار یا بالدار نیز که دارای دماغه کشیده و ممتد در امتداد مسیر جریان هستند ترانشه فرسایشی بالنسبه ممتدی رادر امتداد دماغه ایجاد می‌کنند. همچنین شکل مقّطع طولی آبشکنها از نظر عملکرد در مقابل پدیده فرسایش بخصوص در مواقع سیلابی حائز اهمیت است. طبق بررسیهای انجام گرفته توسط مزاآلوارز آبشکنهای با تاج شیب دار (آبشکنهایی که ارتفاع آنها از ساحل به سمت رودخانه کاهش می‌یابد) برای حفاظت کناره‌ها در مقابل فرسایش مناسب‌تر می‌باشند. بعلاوه در این نوع آبشکنها عمق چاله فرسایشی به مراتب کمتر بوده و سرعت رسوبگذاری در میدان آبشکن در مقایسه با آبشکنهای با تاج افقی زیادتر است. در شکل ۴-۳ نمونه‌ای از یک آبشکن با تاج شیب‌دار نشان داده شده است. ۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- آیشکن با تا شینا پر الف - مقطع طولی آبشکن او اد ۱ 2 رک 96 9 ۱ کرد :۳ رک ول ی ۸ سا دخانه د را کلم بستر رودخانه ۳ 0 ی سرت کناره فرسایشی قبل از احداث آبشکن مقطع ۸-۸ ۱.33333 3 ی شکل ۴-۳- نمونه‌ای از یک آبشکن با تاج شیب‌دار (برای کاهش فرسایش در دماغه و تسریع در رسوبگذاری ) ۳ بررسی الگوی جریان در دماغه و میدان آبشکنها آبشکنها با کاهش دادن مقطع رودخانه, الگوی جریان را بطور محسوسی تحت تأٌثیر قرار می‌دهند. خطوط جریان با نزدیک‌شدن به سازه آبشکن آرایش خود را تغییر داده و به تبعیت از ساختار هندسی, نوع سازه (آبشکن نفوذپذیر یا غیرقابل نفوذ) و سایر مشخصات فنی مربوط الگوهای متفاوتی از جریان در دماغه و میدان آبشکن پدیدار می‌گردد. ایجاد فرسایش در دماغه و یا در امتداد بدنه آبشکن و همچنین رسوبگذاری در محدوده بین دو سازه از نوع و ویژگی الگوی جریان پیروی می‌کند!. بعلاوه تعیین فاصله و طول آبشکنها و همچنین امتداد نسبت به خط ساحلی و بطور کلی بسیاری از مشخصه‌های فنی مستلزم توجه به الگوی جریان اآیجاد شده در محدوده آبشکس می‌باشد. در شکل ۱-۴ چگونگی تأثیر آبشکن منفرد بر آرایش خطوط جریان رودخانه نشان داده شده است [۲]. همانطوریکه از شکل ۱-۴ برمی‌آید وجود آبشکن ضمن انحراف خطوط جریان, ناحیه بالنسبه وسیعی از جریان ثانویه را بوجود می‌آورد. ۱- علاوه بر الگوی جریان» دانه‌بندی و نحوه حرکت مواد بستر نیز در ایجاد فرسایش و رسوبگذاری نقش دارد. ۱۴ -------- صفحهٔ بعد -------- محدود» قشر حد (جریان چرخشی) ده * یی ۱ ما ۰ ب ۳ اس ی : ِ ۱ ]۱۲/۵ > 5 ۱ شکل ۱-۴- تأثیر سازه آبشکن بر وضعیت جریان رودخانه و پدیدآمدن میدان جریان ثانویه در شکل ۲-۴ الگوی جریان در محدوده دو آبشکن متوالی نشان داده شده است. مطابق شکل مزبور حریانهای چرخشی در دماغه و میدان آبشکن عاملی برای فرسایش و رسوبگذاری تلقی می‌شود. بعلاوه در این سیستم نسبت : 5 را ی : فاصله به طول آبشکن برابر چهار است (۴ < یه یعمنی فاصله آبشکنها بیشتر می‌باشد و با نفود جریان فعال رودخانه به میدان آبشکن امکان تشکیل گرداب منفرد و ترسیب یکنواخت رسوب وجود ندارد. چنین الگوی جریانی از نظر فرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکن چندان مطلوب نمی‌باشد. ۱ کانر نهای رسوبگذاری نت 5 ۱ شکل ۲-۴- نمونه‌ای از الگوی جریان در محدوده بین دو آبشکن ۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فاصله آبشکنها تأثیر عمده‌ای بر الگوی جریان و به تبع آن نحوه رسوبگذاری در میدان آبشکن دارد. در شکل ۳-۴ الگوی جریان در محدوده دو آبشکن نشان داده شده است. در این سیستم نسبت ۲ > بش بوده و از اینرو امکان تشکیل گرداب منفرد و توزیع یکنواخت‌تر رسوب محقّق می‌شود. ترسیب یکنواخت تر مواد رسویی در میدان آبشکن شکل ۳-۴ نمونه‌ای از تأثیر فاصله آبشکنها در تغییر الگوی جریان و تشکیل گرداب منفرد جزئیات بیشتری از الگوی جریان در دماغه آبشکن بسته در شکل ۴-۴ آورده شده است. مطابق شکل مزبور در اثر برخورد جریان آب با دماغه یک نیم گرداب نعل اسبی ! بالنسبه بزرگ تشکیل می‌شود (ناحیه ۱). زنجیره جریانهای چرخشی حاصل از این گرداب به سمت جلوتر حرکت کرده و در پایین‌دست دماغه (ناحیه ۲) با تشدید فرسایش و انتال موضعی مواد رسوبی تشکیل جاله فرسایشی را در پی دارد. گرداب ایجاد شده در میدان آبشکن (ناحیه ۳) به نوبه خود با جریانهای چرخشی ایجاد شده در دماغه در تداخل و تبادل دائمی می‌باشد. از اینرو مجموعه فرایندهای سینماتیک و دینامیک بوجود آمده الگوی جریان پیچیده‌ای را در دماغه و میدان آبشکن بوجودمی‌آورد که پیش‌بینی تبعات فرسایشی و رسوبگذاری ناشی از آن جندان اسان نمی‌باشد. ۲ .۰ 5 9 مطالعاتی که توسط کاپلند بر روی ابشکنها انجام گرفته است [۱] مشخصا شش الگوی حریان را در محدوده و میدان آبشکنها مشخص می‌کند. در شکل ۵-۴ الگوی حریان برای شش حالت مزبور نشان داده شده است. در الگوی نوع اول فاصله آبشکنها به گونه‌ای است که یک گرداب منفرد فراگیر در میدان آبشکن تشکیل گردیده و این حالت |- 11۵۲ - 110۳۹6۵066 2- 00 ۱۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۲- ناحیه جریانهای پیچشی ۳۱۱ گرداب پایدار در میدان آبشکن شکل ۴-۴- نمونه‌ای از الگوی جریان در دماغه آبشکنهای بسته و بعضی جنبه‌های سینماتیک آن در نوع دوم. افزایش فاصله آبشکنها سبب شکسته شدن گرداب منفرد و تشکیل دو هسته چرخشی تقریباً مستقارن می‌شود. این امر تشکیل دو کانون رسوبگذاری عمده در میدان آبشکن را به دنبال دارد. در حالت سوم. جریان رودخانه به درون میدان آبشکن نفوذ می‌نماید و دیواره آبشکن پائین‌دست را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در جنین شرایطی الگوی جریان حالت تقارن خود را از دست داده و متناسب با آن فرایند فرسایش و رسوبگذاری دستخوش تغییر می‌گردد. حالت چهارم. شرایط تشدید شده حالت سوم است که در آن با نفوذ بیشتر جریان فعال رودخانه به محدوده میدان آبشکن جریانهای چرخشی فرساینده در امتداد شاخه آبشکن بالادست و پائین‌دست بیش از پیش تشدید گردیده و یک جریان چرخشی فعال در ناحیه میانی شکل می‌گیرد. با افزایش فاصله آبشکنها نوع پنجم از الگوی جریان را می‌توان مشاهده کرد که در آن جریان نفوذی مستقیماً با کناره (ساحل) رودخانه پرخورد نموده و جریان گردابی تشکیل شده در طرفین حالت متقارنی را دارا می‌باشد. در این حالت دامنه رسوبگذاری در میدان آبشکن محدود بوده و حوزه فرسایش در محدوده آبشکن گسترش می‌یابد. در حالت ششم فاصله آبشکنها باز هم افزایش یافته و جریان فرسایشی رودخانه بر قسمت عمده‌ای از میدان آبشکن تسلط دارد و علاوه بر سازه آبشکن باعث تخریب و فرسایش کناره نیز می‌گردد. ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- نوع اول و دوم : جربان فعال رودخانه به خارج از مسیدان آبشکسن رانده می‌شود و رسوبگذاری حالت یکنواخت تری دارد. نوع سوم و چهارم : حربان فعال رردخانه به میدان پسائین دست را نهدید می‌نماید و رسسوبگذاری را دچسار اختلال" می نماید. نوج پنجم و ششم : حریان فعال رودخانه در مسدان ۰ ۱ کسن گسترش رافته موحجب ناشی از تشدید فرسایش گردیده و شکل ۵-۴- الگوی جریان ایجاد شده در محدوده آبشکنهای بسته در حالات مختلف الگوی جریان در آبشکنهای باز (نفوذپذیر) اساساً متفاوت از آبشکنهای بسته (نفوذناپذیر) می‌باشد. در این ن آبشکنها با نفوذ بخشی از جریان رودخانه به میدان آبشکن تشکیل جریان گردابی میسر نمی‌باشد. بعلاوه مطا شکل ۶-۴ انحراف جریان در دماغه آبشکنهای نفوذپذیر چندان حاد نیست. همانگونه که در مباحث پیشین اشاره کاهمش سرعت جریان عمل رسوبگذاری را در محدوده آبشکن امکان‌پذ یر می‌نماید. همانگونه که از شکل ۶-۴ برمی‌آید جریانهای گردابی و پیچشی به گونه‌ای که در آبشکنهای بسته متداول است آبشکنهای باز مشهود نمی‌باشد. در شکل ۷-۴ نمونه‌ای از چگونگی الگوی توزیع سرعت در محدوده آبشکنهای نشان داده شده است. مطابق شکل مزبور وحود آبیشکن نیمرخ سرعت را در داخل و خارج از میدان آبشکن م می‌نماید لکن این تأثیرپذیری موجب ناهنجاری سینماتیک محسوسی نمی‌باشد. ۱۸ ِ و ابق شد در باز ار -------- صفحهٔ بعد -------- رسوبگذاری در میدان آبشکن شکل ۶-۴- نمایش ساختار الگوی جریان در محدوده آبشکنهای باز شکل ۷-۴- نمونه‌ای از الگوی توزیع سرعت در محدوده آبشکنهای باز ۵- بررسی و تعیین رسوبگذاری در آبشکنهای باز و بسته با احداث آبشکن. سرعت جریان آب کاهش یافته و بخشی از مواد رسوبی حمل شده تو سط رودخانه در میدان شود. در شکل ۱-۵ چگونگی تشکیل نوار ساحلی حدید در محدوده آبشکنهای باز نشان داده شده است [۳]. ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- رسویگذاری در محدهذوده آبشکن‌ها ۴ .۰۱ ل خاکریز (گوره) ۹ سا 2 ۰ ۰ ۳ ۰ رسوبگذاری و تشکیل نوار ساحلی جدید در میدان آبشکن‌ها شکل ۱-۵- رسوبگذاری و تشکیل نوار ساحلی جدید در میدان آبشکنها همانگونه که اشاره رفت علت عمده ترسیب مواد رسوبی در میدان آبشکن کاهش سرعت جریان می‌باشد. از اینرو لازم است سرعت جریان در محدوده آبشکن به کمتر از سرعت استانه حرکت دانه‌های رسوب مطابق رابطه زیر تقلیل (۱-۵) ۷۵ ک ۷ در رابطه فوق ۷ سرعت جریان در میدان آبشکن وی ۷ سرعت آستانه حرکت دانه‌های رسوب (سرعت بحرانی می‌باشد. معمولاً قطر نظیر پنجاه درصد مواد تشکیل دهنده بستر ,ن(آو یا قطر متوسط هندسی دانه‌ها ((1) برای تعییر ۷ ملاک عمل قرار می‌گیرد. روابط متعددی برای تعیین م۷ توسط محفین معرفی شده است از حمله لتی‌شینکف. رابطه ذیل را برای تعیین سرعت آستانه حرکت دانه‌های رسوب معرفی نموده است[۱] : - ]۵۷ 0۷ ۳۲۰ ۱ ۱ ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- (۲-۵) بسک 0 ۱/۶ <۷ ]1 جریان آب (متر) و 8 شتاب ثقل (متر بر مجذور ثانیه) می‌باشد. قرار می‌گیرد. از حمله معادلات ارائه شده برای تعیین , ۷ (سرعت سقوط دانه‌ها) رابطه‌ای است که تو سط انشتین ! (۳-۵) (0-۱) ۷/۵0 ۰/۶۶ ح۷ در رابطه فوق ۷ سرعت سقوط دانه (متر بر ثانیه). 6 جگالی دانه‌ها (برای دانه‌های غیر جسبنده معمولاً برابر با ۱-۵ رسوبگذاری در آبشکنهای بسته در آبشکنهای بسته. تشکیل گرداب و بوجود آمدن جریان چرخشی در میدان آبشکن موجب می‌گردد که ترسیب مواد معلق بصورت یکنواخت‌تری امکان پذ یر گردد. وجود آبشکن سرعت جریان آب را کاهش داده و از این طریق فرصت و . ۳ ی ۲ رسوبگذاری در میدان آبشکنهای بسته را روشن می‌سازد [۱]. برای تحلیل نحوه رسوبگذاری. سلاتینا توزیع سرعت در میدان جریان یک آبشکن منفرد را مطابق شکل ۲-۵ معرفی کرده است. وسعت محدوده رسوبگذاری در پشت آبشکن طبق رابطه ذیل مشخص می‌شود: (۴-۵) 7 - )۴ ج ۸ لایه رسوبی ایحاد شده در میدان آبشکن برای یک دوره زمانی موردنظر ع] از رابطه ذیل بدست می آید : 0 (۵-۵) خس ما و8۱۷ 2 مرا ۳/۵ 2-۵ 7 | ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- أ (8۱ - ۳) ۸ مس ۱ / ۸ میدان ابشکن توزیع سرعت در رودخانه وس شکل ۲-۵- نحوه توزیع سرعت در محدوده آبشکن منفرد در یک محرای مستطیلی در این رابطه ۳ ضخامت رسوب انباشته شده (متر) بل غلظت مواد رسوبی (کیلوگرم بر متر مکعب). ۵ وزد میانگین سرعت سقوط دانه‌ها (متر بر ثانیه) می‌باشد. مثال ۱: برای رودخانه‌ای با اطلاعات مندرج در جدول ذیل وسعت محدوده رسوبگذاری و حجم رسوب انباشته شده در میدان آبشکن چقدر است. طول آبشکن ۵۰ متر و مدت زمان عبور جریان برابر با ۱۰ روز می‌باشد. 0 ( 5 مساحت محدوده رسوبگذاری در میدان آبشکن : )0۱ متر مربع ‏ ۲-۱۰۰۰۰ (۲۰۰-۱۵۰) ۴ > آ((8 - 3 ۴ < ۸ ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ضخامت لایه رسوب انباشته شده در میدان آبشکن : ۳ ۴- ی )۲( سس ۷ ۰ مد ۲۴۰ بد ۱۵۲ بر ۲ب ۹/۸۱ خاش ملق 0۱۷ < 0 ۱۳/۱۰ 5 متر ۹/۲۸ - عم حجم مواد رسوبی در میدان آبشکن : )۳( متر مکعب ۲۸۰۰ - ۰/۲۸ ۱۰۰۰۰ < ۸.80 خی ۷ درصد مواد ته‌نشین شده نسبت به کل رسوب معلق حمل شده توسط رودخانه در مدت ۱۰ رورز: 0 ۲۴ ۳۷۸ ۹/۸۱ مکی ۷ از جمله شرایط لازم برای رسوبگذاری و توزیع مواد رسوبی در محدوده آبشکنهای بسته تشکیل یک هسته چرخشی فراگیر در میدان آبشکن می‌باشد (در خصوص الگوی جریان در محدوده آبشکنها و تشکیل هسته چرخشی به مبحث ۴ مراجعه شود). در خصوص میزان انباشت رسوب در فاصله بین دو آبشکن معادلات خاصی ارائه نگردیده است لکن یک ایده کلی را می‌توان با استفاده از معادله (۵-۵) و با در دست داشتن غلظت و منحنی دانه‌بندی مواد معلق ۲-۵ رسوبگذاری در آبشکنهای باز در آپشکنهای باز. نظیر آبشکنهای بسته. علت اصلی رسوبگذاری کاهش سرعت جریان می‌باشد. در این نوع آبشکنها سرعت جریان در برخورد با آبشکن تا حد سرعت استانه حرکت دانه‌های رسوب کاهش یافته و شرایط مساعد برای ترسیب مواد رسوبی فراهم می‌گردد. طبق بررسیهای سلاتینا اندازه سرعت جریان در میدان آبشکن باز از رابطه ذیل ۷ ۴ )۶-۵( (عدم وجود آبشکن). ,۲ نسبت بازشدگی (که مطابق رابطه ذیل تعریف می‌شود) و شماره ردیف آبشکن است. ۹9 2 م۲ ۷-۵ لش - (۷-۵) 0 +85 ۰ ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- که در آن 4 قطر شمع یا پایه و 5 فاصله بین دو شمع می‌باشد. برای عملکرد مطلوب آبشکنها بهتر است ۲.۰/۳۳ منظور شود. در شکل ۳-۵ جگونگی کاهش سرعت در محدوده آبشکنهای باز نشان داده شده است. (بعلاوه در مبحتث ۴ شکل ۷-۴ نمونه‌ای از الگوی توزیع سرعت در محدوده آبشکنهای باز نشان داده شده است). رسویگذاری در میدان ابشکن ار ورود به آبشکن شکل ۳-۵- نمایش چگونگی توزبع سرعت در محدوده آبشکنهای نفوذپذیر و ترسیب مواد رسوبی نسبت بازشدگی (,۲) در عملکرد آبشکنهای نفوذپذیر تأثیر عمده‌ای دارد. این نسبت با توجه به شرایط و اهداف رسوبگذاری در آبشکنهای باز یک ردیفه مطابق شکل ۴-۵ برای ۴۰/ < ,۲ می‌باشد. بعلاوه با استناد به بررسیهای آزمایشگاهی. محدوده حداکثر رسوبگذاری را برای درصد بازشدگی ۴۰ تا ۶۰ درصد توصیه نموده‌اند [۶]. با افزایش بازشدگی. سرعت جریان آب در میدان آبشکن افزایش یافته و فرصت برای رسوبگذاری رو به کاهش می‌گذارد و برعکس با کاهش فضای بین شمع‌ها مقدار رسوب ورودی نیز تقلیل یافته و موجب کاهش نرخ رسوبگذاری می‌گردد. مثال ۲: برای رودخانه‌ای که مشخصات آن در جدول ذیل داده شده است در نظر است از آبشکنهای باز برای تثبیت بستر کناره‌ها استفاده شود. متو سط قطر مواد تشکیل دهنده بستر و کناره‌ها ((1) برابر با ا گرهرن میلی‌متر می‌باشد. شرایط پایداری در محدوده آبشکنها جگونه است؟ اه -------- صفحهٔ بعد -------- : 0.020 1 1 ۱ 005 1 1 داز مه 1 ْ) دگ خن :2 ی ۳ ۱ .۱ 100 ِع این ای 0 0 14 شکل ۴-۵- نمودار تغییر مقدار رسوبگذاری بازاء درصد بازشدگی در آبشکنهای باز جدول مشخصات جریان و اطلاعات دانه‌بندی و درصد بازشدگی آبشکنهای باز 9 0 ۷ 8 0 62 (3۳) (۳/۶۵۵) (۲/۶60) "بالال ۳ یبد ۹/۹/۸۱ ۱/۶ - ال 0 ۱/۶ ۷۳ ۰/۴۹۱۰ ]1 0 ۰/۷۶ عم ۷ تعیین متوسط سرعت جریان در میدان آبشکن (برای ردیف اول) : 0*0 ۰/۶۸ - ۷۰/۴ ۱/۷ > ۷۷ ۷۳ مقایسه مقاد بر سرعت و ۷۳۹ نظر به اینکه ۷ ‌ ۱ می‌باشد لذا پس از احداث آبشکن نفوذپذ یر شرایط پایداری در بستر و کناره‌ها برقرار بد بهی است در آبشکنهای پائین ‌دست سرعت باز هم کمتر شده و شرایط پایداری مطمئن تری برقرار خواهد بو د. ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶- تعیین فرسایش در دماغه آبشکذها تمرکز جریان و تشدید تلاطم موجب وقوع فرسایش موضعی و تشکیل چاله فرسایشی در دماغه آبشکنها می‌گردد (در خصوص وضعیت حریان در دماغه آبشکنها به شکل ۴-۴ مراجعه شود). تعیین عمق فرسایش در دماغه آبشکنها از جمله موارد مهم و اساسی در طراحی اینگونه سازه‌ها می‌باشد. رشد و توسعه جاله فرسایشی تابعی از نوع و مشخصات آبشکنها. دانه‌بندی مواد بستر و وضعیت بار رسوبی و شرایط هیدرولیکی ما 5 پ ۱ ۰ تیه هْ 5 ۳ 1 : رودخانه می‌باشد. طبق بررسیهای چیوو ملویل ساز وکار تشکیل جاله فرسایشی در دماغه ابشکنها مشابه ۳ پدیده فرسایش در پایه پلها ۲ و دماغه پشتواره می‌باشد [۷] ,[۸]. در شکل ۱-۶ تغییرات عمق جاله فرسایشی برحسب سرعت جریان (, [آ) و زمان (1) در دماغه یک آبشکن نشان داده شده است. : ۱ ۱ عل آب صاف : ۴ سس سم وان جعصکه : ۱ (سرعت جریان) ۷ ِ سس سول 1 :۷ب - تغییرات همق چاله فرسایشی هط "۵ ِ فرسایش در بستر ثابت ط 1 (زمان) ۱ ۱ شکل ۱-۶- نمایش چگونگی تغییرات عمق چاله فرسایشی برحسب زمان و سرعت جریان در دماغه آپشکنها .| ۱ برای حالت آب صاف و آب محتوی رسوب ۱ ۵ 6عل8۲۱ -2 16[ یگ ۱1۵۷ 0 -| 3-1 ۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- مطابق شکل ۱-۶ فرسایش در دماغه آبشکنها در دو حالت مشخص قابل بررسی است. در حالت بستر ثابت " یا در شرایط عدم انتقال رسوب و حالت آب صاف " حداکثر عمق چاله فرسایشی (رن,,49) بالسبه بیشتر بوده لکن رسیدن به چنین عمقی مدت زمان زیادی را می‌طلبد (شکل ۲۳- ب). در حالت بستر متحرک "و به عبارتی در شرایطی که مواد بستر همراه آب حرکت می‌نمایند حداکثر عمق چاله فرسایشی در مقایسه با حالت اول کمتر بوده و بعلاوه بعد از مدتی مقدار گودافتادگی کاهش یافته و حول یک عمق تعادل نهایی ا نوسان می‌کند (م44). علت نوسان عمق چاله فرسایشی عبور امواج رسوبی " یا تل ماسه‌ها از میدان جاله فرسایشی است. در قسمت الف شکل ۱-۶ پارامتر ع [آ نشان‌دهنده حد سرعتی است که در آن مواد بستر حرکت خود را آغاز می‌نمایند. سرعتهای کمتر از م لا فرسایش در حالت آب صاف و سرعتهای بیشتر از ء‌لا فرسایش در حالت آب محتوی مواد رسوبی را مشخص می‌نمایند. ۱-۶ فرسایش در دماغه آبشکنهای بسته آبشکنهای بسته به‌صورت مانعی غیرقابل نفوذ در مقابل جریان آب عمل می‌کنند. از اینرو تمرکز جریان و اغتشاش در دماغه این نوع آبشکنها از شدت بیشتری برخوردار است. یکی از شاخصهای مهم در تعیین مشخصات جاله فرسایشی و پیش‌بینی موقعیت و دامنه گسترش آن حداکثر عمق جاله فرسایش می‌باشد. از اوایل سال ۱۹۳۰ تاکنون محققین و متخصصین مختلف بررسیهای آزمایشگاهی و مشاهدات تجربی گوناگونی را برای تعیین حداکثر عمق جاله فرسایش و امکان پیش‌بینی آن با استفاده از معادلات حاصل از بررسیهای تحقمیقاتی انجام داده‌اند. در جدول ۱-۶ معادلات ارائه شده توسط بعضی از محققین برای تعیین عمق چاله فرسایشی برای آبشکنهای بسته درج شده است [۳]. این معادلات حداکثر عمق چاله فرسایشی را در شرایط تعادل نهایی مشخص می‌نماید [۲ و ‎.]٩‏ در شکل ۲-۶ موقعیت یک آبشکن بسته همراه با چاله فرسایشی و علائم مورد استفاده در معادلات حدول ۱-۶ نشان داده شده است. در معادلات فوق : ول - عمق جاله فرسایشی نظیر حالت تعادل (متر) 10 - عمق آب جریان یکنواخت در بالادست آبشکن (عمق جریان نزدیک شونده) به متر ٩‏ - بده در واحد عرض (1/ < ) بر حسب متر مکعب بر ثانیه بر متر - ضریب سیلت از رابطه .]۷ ۱/۶ < ]که در آن .م10 قطر ۵۰ درصد نظیر مواد بستر پرحسب میلی‌متر می‌باشد. "> - ضریبی است که از جدول ۲-۶ بدست می‌آید. ۳ ۷/۵16۲ - ۵۲ ال -2 40 ۳1۲۵۵ -| 065 سا طنانسو -4 7 ۵0 - 106 -3 6۵ -5 ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- سل چ 0 8 6 الف - پلان موقعی قعیت آبد بشکن چ - مقطع ( -۲) -عمق آب 0 - طول آبشکن -عمق چاله فرسایشی 58 - ارتفاع آبشکن 8 - عرض رودخانه در بالادست آبشکن - عرض رودخانه در محل آبشکن شکل ۲-۶- نمونه‌ای از چاله نرسایشی تشکیل شده در دماغه یک آبشکن بسته و حزئیات ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ ۰ ۲ ۳ ۴ ْ ۷ 7 . ۹ حدول ۱-۶- بعضی از معادلات مورد استفاده در تعیین عمق چاله فرس 4٩‏ اا + ول خوسلا ۹0 نت ما و (۱۹۳۶) ۱ ۱ اخم۲ : ۱( ۱ ۱۹۵۳ ا )۲ آ(۳) .بر ول گارده و همکاران ۳ ۱۱۱( لا وم سا سر ۱۹۱۸۹ 7/8 ۴ بت گیل (۲) ۱ شش ۸/۳۷۵ یه ۸۵۷ ۱۹۷۲ (:۱-7) 1 ]1 04 لیووهمکاران* ‏ |(۳ ۱ 2(*/*)۴(*/۳۳) ۱/۱ ۸ ۱۹۶۱ ریچاردسون 0۳۱۱ ۴۳ ۳ لارسن ۷ [۱ ۰ ۱(۱/۷+شگ)۰/.۸۷] کگ ۲۵ - هل ۸ ۳ ۹ وود ۵ ۳+ول0 ۱۹۷۳ ۹ ۲۱/۶۲ و0 زاگالول ۳۳ ۱۵ ۱۸۰-۴(/۹۴۳) ۳۸ ۱۹۸۳۱ بای‌نگوی *۱ ۸ ۱ [(۱ :)۷۵ له ۱/۰۹ - 18 ول ا : (۱۹۸۱) | 0 شاه یرت 5 2 ۹0 4- 6 6 00 8- 37۵([[ ۸0 را -10 ۳۹ | یشی در دماغه آبشکنه محدوده دانه‌بندی ۷ گ 2 5 ۰/۲ ۳۲ ۰/٩ ‏گ‎ 10 > ۵ 1 ۶ من ۰ ک ,خ1 > ۰/۹ 10 <- ۵ ۰/۳۳ > 12 > ِ ۷ > رز > ۰/۹ ۳.۸ > ۰/۱ ۳/۸ > ۰/۲ برای رودخانه می‌سی‌سی پی ۵ < 0/(] ۵ 6 گ۰ ۵ گ 1 گ ۰/۱ ۸ ۳۲ > ۰/۱۸ ۵ ۲ ۳۰ ۱ روط ک ۰/۵ ۶ م۳ گ ۰/۱۲ ۳ و۲ ۰5 ۶ 0 گ ۰/۱ 5۵ -[ ,2 ۵۲ ع۱2۲06) -3 بباه اع 110 -5 0 -7 اا۵ا«اتر7/ - 9 -------- صفحهٔ بعد -------- (ن-))۱] و (ن-))1۲ -از شکل ۳-۶ تعیین می شود. ۰ - عدد فرود که از رابطه < متا بدست می‌آید. در این رابطه ,لا متوسط سرعت جریان آب است. نا - طول آبشکن (متر) ۵۰ - قطر نظیر ۵۰ درصد مواد تشکیل‌دهنده بستر (متر) - زاویه میل آبشکن نسبت به جهت جریان (درجه) - ارتفاع آبشکن (متر) ) - بده جریان به متر مکعب بر ثانیه - عرض رودخانه در محل آبشکن بر حسب متر - نسبت تنگ شدگی (نسبت طول آبشکن به عرض رودخانه) 4 - نمای معادله انتقال رسوب حدول ۲-۶- مقّادیر ضریب ۳ در معادله احمد (معادله ۱۰) آبشکن در مسیر قوس خارجی (قوس تند) ۲- ۲/۲۵ آبشکن در مسیر قوس خارجی (قوس ملایم) ۵- ۱/۷۵ آبشکن در مسیر مستقیم با زاویه میل "۳۰ تا" ۹۰ نسبت به امتداد جریان ۲ ۱/۵ آبشکن در مسیر مستقیم با زاویه میل "۹۰ تا" ۱۵۰ نسبت به امتداد جریان ۵- ۱/۷۵ مثال ۳ در حدول یل مشخصات حریان و دانه‌بندی مواد بستر و سایر اطلاعات لازم داده شده است. عمق جاله فرسایشی را در دماغه آبشکن بسته با استفاده از معادلات جدول ۱-۶ تعیین نمایید. جدول مشخصات جریان. دانه‌بندی مواد بستر و مشخصات آبشکن لح | ع۵ط | مسا ۱ ۳ و و ۵ | م۱10۵ ۲ 0 (-) | (1) | ( 11) : (-) | (۱) | (10) |۱)31(۱ (-) (۱۱۳/۹۵۵) لا ات هس هت ۳۰ -------- صفحهٔ بعد -------- را ایا لا هت 0 لمخم مرا ولا ام/ ابلا بمب ۱7| رعک ۱۱ 1 ک |۱۱ 3 بلس ال 5 بای نگوک ز [ سلسالد 4 نج سا ۳ لللل سا بو بل نب نتتتتتلا, 6 5 3 2 1 0 0 ۱ - و۴))0 - 0۵ ۳ ۱ ۵ - ضریب کشانه دانه ول) - چگالی دانه (بدون بعد) ۷7 - سرعت سقوط دانه (متر بر ثانیه) ّ 8 - شتاب ثفل (متر بر مجذور ثانیه) شکل ۳-۶- عامل (ن)) 1۱ و (ن )1۲ بصورت تابعی از مورد استفاده در معادلات گارده و بای‌نگوک حل : | توجه به محدوده دانه‌بندی معادلاتی که از جدول ۱-۶ می‌توان برای تعیین ,ل استفاده کرد شامل معادله خوسلا. یجاردسون. لارسن. نیل و تا حدودی بای‌نگوک می‌باشد. لف - معادله خوسلا "0 ۹ تخل ۳ با ۶ ۳ (۴۹۰/۱۲۰) پر ‎٩ ٩‏ حل ترا 7۳۸ بل 113 و کل ۵ وه ۳ ۵ ۳ (۵/۸۴) اه ۹ 1 م1۵68 0۳۵۱۵) -| ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- تب - معادله ریجاردسون ۳ مه ۶۱ متر 7۲ بل ۳۳ (۴)۵/۵۹ واگ ۱- ام خ) ۸۷ / ]شا ۲/۷۵ ال 1 (ا ب) اه ۳ متر ۵/۷۵ < وله و [۱- ۷ب علگ) عل ۰-۵ ۲۵ ۰/۹ ۰/۹ ۰ ت - معادله نیل 43 - ۳/۳۵ ۵ ۹ (۳۳۳ 1 1 ٩ 0۸ امک ۴/۸ ۲/۵ ۲/۴۲۵ با 0/۹ ( مت ۲/۲۳ ح یل 0/۳ کل 5 ) ۸ مر ‎۹٩‏ ۰/۹ ۰/۸۹ ث - معادله بای‌نگوک ۰۰۳۲ ۱ 8 , ری 0 ری [(۱خم0) ۷۵اه ۱۷۹ خمل هر خب کت تا اب کا ال ام سا ۱ ))۳)(0 14 ( ۳)(نن)) ۱ ۳ ۹( ره 9 ۳/۵ (۰/۰۷۵۵/۵+۱-] ۱/۰۹۵۵ ۰۹ ول ۰/۹ /۹ )۱-۰/۱۶( ۳ (۳۱ ۷/۵)۰/۵۹( ۱ زو کت از متر ۴/۸۶ < ول در جدول ذیل خلاصه نتایج حاصله از معادلات مختلف درج شده است. ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- حدول نتایج حاصله از محاسبه ,ل از معادلات مختلف متو سط بای‌نگوک نیل لارسن ‏ | ریچاردسون | خوسلا نام معادله پنج روش مطابق جدول فوق مقدار ,ل حاصله بازاء معادلات مختلف بین ۰/۳۸ تا ۵/۸ متر متغیر است. این امر اهمیت بررسیهای مدل فیزیکی را برای آگاهی از میزان واقعی پل با توجه به شرایط هیدرولیکی و سایر عوامل تأثیرگذار بر پدیده فرسایش موضعی در دماغه آبشکنها به خوبی آشکار می‌نماید. در عین حال رقم متو سط حاصله از روشهای جندگانه حدودی از میزان ,ل را برای تعیین مقدماتی مشخصات کلی آبشکنها ارائه می‌دهد (در خصوص مئال فوق ,04 متوسط پنج روش همانطوریکه در جدول درج شده است برابر با ۳/۲۵ متر می‌باشد). ۲-۶ فرسایش در دماغه آبشکنهای باز در آپشکنهای باز برخلاف آبشکنهای بسته بخشی از جریان رودخانه‌ای از میدان آبشکن عبور می‌نماید و دیواره آبیشکن قسمتی از جریان فعال را منحرف می‌کند و تشکیل جاله فرسایشی را سبب می‌گردد. ولی به لحاظ نفودپذ پربودن سازه. عمق چاله فرسایشی در مقایسه با آبشکنهای بسته بطور محسوسی کمتر می‌باشد. در شکل ۴-۶ جگونگی تشکیل جاله فرسایشی در دماغه یک آبشکن باز نشان داده شده است. براساس تحفیقات آزمایشگاهی و ۸ ۵ ماه ٍ ۲۳۶ با وا ۲۵ ۲۶ ۲۳۵ با با 1 5 با از ها ار :۲ ۲۳۷ هه :۳ ره ۳ اس * ر 2 :۹ ۱ سس چه. مد وس 9و ث 1 0 ر؟ و ری :: ی یا لا له ها ی زا شاه | 1 1 ۰ ۲۵۶ ۲۳۳۵ ۲۵ ۲۷۵ ۴ ا بر لا از با ال ۱ از ر از ر ی از 3 ۸ مس هی تم : زد : پر و ۱ ۱ ٍ شکل ۴-۶- نمایش چگونگی تشکیل چاله فرسایشی در آبشکن باز ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ از حمله اورلوف معادله‌ای برای تعیین حداکثر عمق فرسایش در دماغه ابشکن باز بصورت ذیل معرفی کرده است [ ۲]: ۲ (۱-۶) فلل ۵ارومن عبل :۲ در رابطه فوق ۳ * م۲ درجه انسداد آبشکن. ل قطر شمعها. ن5 فاصله آزاد بین شمعها. , [آ سرعت جریان در ای بالادست آبشکن و ,له حداکثر عمق فرسایش می‌باشد. : 2 ۲ رابطه (۱-۶) حداکثر عمق فرسایش را برای اولین ردیف ابشکن مشخص می‌نماید. التونین پس از بررسی داده‌های جمع اوری شده توسط امبارسومیان فرمول ذیل را برای تعیین ,ل ارائه نمود : ۲ (۲-۶) ولا ام ها ۸۵ بو در این رابطه دنا طول آبشکن, 13 عرض رودخانه (شکل ۴-۶) و .17 قطر نظیر ۵۰ درصد مواد بستر (برحسب : : ۳ ی میلی‌متر) می‌باشد. معادله‌ای نیز توسط محمداف و همکاران برای تعیین ,و بصورت زیر معرفی گردیده است [ ۱۰]: ۸ ۹ (۳-۶) ۸( ال )موم حل 5 ۳ پا (۴-۶) 8 + ۱) ما (۵-۶) 0 +۱ < با (۶-۶) ۲+ ۷/۱ با (۷-۶) ۹- له خع و داریم : ۲- ۹5 ۲- ۱ (۸-۶) ۱+[ (۱ 7 ۵) + (۳۱ 1 ۵)] ۱ با 2-1 ۷ -[ ۰ ا6 6 ,۱۷1۵۳۵۵۵0۷ -4 3-0 ۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۳-۶- مقادیر ضریب افت (ع) بر حسب نسبت بازشدگی (4/ن5) در آبشکنهای باز سس سس سس مثال ۴ : براساس مشخصات داده شده در جدول ذیل عمق جاله فرسایشی را در دماغه آبشکن نفوذپذیر تعیین نمایید. چنانچه آبشکن غیرقابل نفوذ فرض شود عمق چاله فرسایشی چقدر خواهد بود؟ جدول مشخصات جریان. دانه‌بندی مواد بستر و مشخصات آبشکن ۹5 مس ۳ 1 ۹ ۱ و۱1 مخ( (3) ا(0) (0) | (عع۱)/۹ (3) | (00) | (۱)3 (-) | (11) تچ ولا کی ۳ ۵۰ > پل ۲ ۰ ً (۰/۹۶) او ۰/۳ 2 ۰/۲۹ - ۵ ۰ عل ۳ ۳۱۹/۸۱ ) ۳ ۵ ۰ ۱۲ با بر ۸/۷۵ ال ۹۵ دا بو( 5 ۲ متر ۰/۲ (۹/۹۶ ۵ رمرم ۳۹ ۸/۷۵ ۳/۸۱ ۱۰۰ ۰/۳ ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- سس - معادله محمداف : ۸( ۹ کم بل ۴۵ ۳/۷ مقدار ۶ از حدول ۳۶ برای ۳ - ی - 5/4 برابر با ۷ -<ع می‌باشد. در نتیجه داریم : ۹۱ ۰۲۵ (۴/ +۱ - ۵ ا(ع + )عم ۰۵-0۵ (۴۷/ه) + ۱ اعع + عم ۲۳۲-۷ (۱+۳)/۶- ما با قراردادن مقادیر معلوم در معادله محمداف داریم : متر ۰/۶۸ - ۲/۳ - و رش ۱ حیل ت - در صورتیکه آبشکن غیرقابل نفوذ فرض شود مقدار پل از معادله گارده و نیل (بعنوان نمونه) عبارت است از : الف - معادله گارده لور )۸ ۷۶ ول با توجه به مقدار ۱/۵۱ < ,0 از شکل ۲۵ داریم : ۵ * (ن۲))60 و ۰/۸۵ > (ی))ا متر ۱/۹۲ * یل و ۵ ۰ (۲/۳ ۸/۸۱۳ ا۶ف لک و کته (۱-۰/۳) ۲/۳ ۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ب‌ - معادله نیل ۳۳۳( ۵۲ ۲/۴۲۵ حیل و 1 1 ۴/۰ یل و ۳۳( ۵/۲ ۵ 4۲/۳ 7 ۸ (۳ ۰ /۹)۵ ۲/۳ ۳۳ جدول مقادیر ,ل محاسبه شده از معادلات مختلف در مثال ۴ مطابق جدول فوق عمق جاله فرسایشی در دماغه براساس معادلات مختلف برای آبشکن باز بین ۰/۲ تا ۰/۶۸ متر می‌باشد که در مقایسه با فرض آبشکن بسته که ارقام قریب ۲ تا ۴ متر را نشان می‌دهد بطور محسوسی کم می‌باشد. بعلاوه مقادیر حاصله مربوط به آبشکن ردیف اول است و برای ردیفهای بعدی طبعاً عمق چاله فرسایشی کمتر خواهد بو د. با احداث آبشکن عرض رودخانه کاهش ییافته و با افزایش بده ویژه (شدت جریان در واحد عرض) توان حمل رسوب با قدرت انتغال جریان به تبع آن رو به افزایش می‌گذارد. این پدیده افت عمومی تراز بستر و به عبارتی وقوع فرسایش عمومی " را در پی دارد. در شکل ۱-۷ کاهش عرض ناشی از احداث آبشکن و گودافتادگی عمومی بستر (۸2) نشان داده شده است. ۱- )70 ۵6۳۵| 7۲ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱-۷- نمایش فرسایش عمومی ناشی از احداث سری آبشکنها (فرسایشهای موضعی در دماغه آبشکنها نیز نشان داده شده است) ۰ ین ز. ۱ رای تعیین ۸7 معادلات مختلفی در دسترس می‌باشد. این معادلات عمدتاً برای حالت تنگ‌شدگی ممتد مطابق انجه که در شکل ۲-۷ نشان داده شده است استخراج شده‌اند. در عین حال با اعمال اصلاحاتی می‌توان برای آبشکنها ز جمله روابط موجود برای تعیین 7 رابطه کمورا " می‌باشد [ ۱۱]. رپ 3 رب ۸7 ۱-۷ ۱- ۲۳جش] (۴۲ ۱+۱/۲) - *۹ 2-۵ 0 م10۳۶ -| ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۲-۷- الگوی فرسایش عمومی در یک تنگ‌شدگی ممتد رابطه دیگری توسط می‌چیو و همکاران برای تعیین عمق فرسایش نسبی بصورت ذیل ارائه شده است |[ ۱۲]. ی ۰ 9 ۸7 (۲-۷) [۱- ۴ ( و)| (۳,۲ ۰/۵) + [۱- ۷ (و) 0 گیل با مرور به تجارب موجود و با انجام مطالعات بیشتر رابطه سومی برای تعیین ۸7 ارائه کرده است [ ۱۳]. ۲0-۷ 123 ۳ تم بوع نرق ۸7 ۳ ال ۱ لوا لو و در روابط فوق ,"] عدد فرود قبل از تنگ‌شدگی مقطع. 7 و ,7 به ترتیب تنش برشی و تنش برشی بحرانی در بستر سوزوکی و همکاران تأثیر طول (ما) و فاصله آبشکنها (5) را در میزان 7 مورد بررسی قرار داده و یک نمودار تجربی مطابق شکل ۳-۷ ارائه نمودند [۱۴]. مطابق نمودار مزبور ضریب اصلاحی ۸ بصورت تابعی از نسبت ط معرفی شده است. برای تعیین :۸7 حاصل از احداث آبشکنها لازم است کمیت (3] به ضریب اصلاحی ضرب و سپس در معادلات مربوط (روابط (۱-۷). (۲-۷) و (۳-۷)) قرار داده شود. بررسی شکل ۳-۷ گویای این واقعیت است که برای نسبت بازشدگی ۴ تا ۸عملاً مقدار ۸ برابر با یک بوده و روابط (۱-۷) تا (۳-۷) به همان صورت اصلی می‌توانند استفاده شوند. برای مقادیر کمتر از ۴و بیشتر از ۸ مقدار ۸ به ترتیب کمتر و یا بیشتر از یک می‌باشد. ۳ ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- 0 2 6 8 10 )5/۶( شکل ۳-۷- نمودار تغییرات ۸ بازاه (5/]. 0) در شرایط کاهش عرض توسط آبشکنها مثال ۵ مقدار افت عمومی بستر را در بازه‌ای از یک رودخانه که تو سط دیواره‌های آبشکن محدود گردیده است با تو حه به اطلاعات داده شده در حدول ذیل تعیین نمائید. )11117(11(1( حل : برای تعیین :۸7 نخست لازم است ضریب تصحیح ۸ از شکل ۳-۷ مشخص شود : ۰/۹۲ - بل و ۲ _ سس هه ۱1 7 ۳۲۲۱ ۱+۱/۲) ض ۵2 )۱+۱/۲)۰/۶ ۲( ]) ۱۳ ۲/۳ ۰/۳ - ۸7 ۱۳۰۳۳ ۳ و ۱ ۱ 7۹۳۹۵ ۹/ ۴۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ب - معادله می‌چیو : ۱ ۷* شم رای جر ارم ۵ ۱ ۷( کشت ( وروی در ار فش ۵ متر ۳ ت۸7 پ - معادله گیل : ۱ ۷رعذ دول ی ۳ رظلم رل ۵42 ۱ ز زد و نیوتن بر متر مربع ۱۰۲-۵ ۵ب ‎۱۵/٩‏ کرو < ۲ نیوتن بر متر مربع ۲۰/۸ ۲ ۰/۰۲۱ ۱۰۴ (۱- ۲/۶۵) 0/۶ و۱((0 و0 )۰/۶ ۲ ۹ ۳ ۲۹۸ ی شاه ۳۳۷( ۵ ۸7 ۴۵ ۴۵ ۱۳۰ ۱۳۰ ۹/ متر ۰/۲۲ -< ۸7 در جدول زیر نتایج حاصل از روشهای سه‌گانه درج شده است. جدول نتایج حاصل از روشهای مختلف در تعیین ۸27 مطابق جدول فوق مقادیر ۸2 حاصل از روشهای مختلف اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند. ۴۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -]۵[ 6 ,731018 .۸.۸ 16601068 1۳۵10108 1۷6۲ ,(1995) ۳۳7200۳0۹ -[1] وا ۸01 600 ۳۰ ۳۱11۵0 ,۳۵1601108 1۳1۷۵۲ 01 معا ۳۳۲۱۵ ,(1983) ماه ۵1 .730860۳ -[2] 0 ع ۳ ق۸100 ,۳1010۵۷ 060 - ما۹۵" ,(0969) بط( -[3] ۰ م0۵ بطابام ۱/۵0/11۵0 ,۳0۳ اعطق م0۵" ,(۱966) ۲100۹0۳۵۰ -[4] خیراله. ل. و ج. وطن فداء بررسی عملکرد آبشکن شمع‌کوبی به لحاظ رسوبگذاری (جلد اول). وزارت نیرو معاونت امور آب. دی ماه ۱۳۷۵. 1 8۲0۷6 016 61۳۵۵ ۹۵۵16131100 ,(1998) ۳۹۵۵020۰ ۴۰ 200 .7237۳۵1۸ -[6] ۳2166۰ ک م66 1100 زز م0001 10 3-۳0 ماع 616 [12 0۳1720 )6 ۰ .0ع3 ,۳۵1۵۲18 ک آمماک ,الم ۳۵26 اه م5 آهما" ,(1984) ۷.۵عنط0) -[7] ,355 ۸5۳ ب.ع ۳ 0۲110 ل[ ",عم ۳1086 81 دامع 0ع- ع 11 ,(1984) ۱116۷۷۰ -[6] 561۰ ,(110)9 ۰ م8000 ",10۳۵۱۵ 1۳۵۹۵0 ۹۵۵6۵۲ ,(1992) ماک ۳ یک 0۹,05 51 -[9] ۰ ب..10] ۳ ۹1۳۹۳۵ ۷۱۵۳۵۵ 200 5600 106۵ ۲اه وود" ,(1971) باه ام ۵ ۸۵.۵۰, ۱۷۵۳۵۵۵0۷ -[10] ,1۸11 ۵۲ ددع00 ۱ 14 عطا ۵۲ ۳۳۵۵ "موزل - بای ماع 200 #زامک 2700 110 1۳5 0 14 0۲ ۳۳۵۵۰ 60۹1۳10110۹۰ ۱۵۵۵2 81 ۷۵۳131100 000 - ۱۷۵۲" ,(1971) ۵۹۵۳۵,5گا -[11] ۰ - 20 هبنش۸ ,۷۵.3 ,]1۸ ۲و ددع00 [۵ز2[1۷ رز کععانل - 0۳۲ 0۷ ۵۵ ۷۵۵۲ - ۱۵۷۷ ۵۲ ۳۵۳۹۵۵۵ ,(1984) ماه ۵۲ ,۱1۳/۷۵ -[12] 1۸ - ]۸۳ 4۳ ۳۳۵۵ *,اع ۲۱2۵ .۲1۷0۲ 0۲ بل ما۸۹ ,تنل - مد من ۵0۹5 5300 ام ۳۳۵۳۵۵" ,(1972) .۸ /۵,اان60 -[13] [۵ز2[1۷ 1۵ کعمانل - بای ۵1۲ کععی 8 2000 1۵۳۵ 60 آهما" ,(1987) ماه ام کایفانهاک -[14] ۰ م[162 1603 ۵۲ ۳۳۵۵ م1۸17 اه ککعی 00 2200 ,۳206 ۴۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- 8 0۶ ع01[1ع۳۸ 1306 :1 ۰ ۰ 5 شمفووم۸۳ صموزازوموم(1 مورج ومد 06 :ها 8۲ 0۶ 1۷11۳1۹1۷ 71302106 200 1120286۳۳1 85ل027 53 ۳۳۶10667۱۵8 ۷/۵16۲ 5 |10۵۱ ۵۲ وامع12 ۳۵۴ اه 006 078201231 ۹/1228 1680۲۲۶۵۶ ۷۷۵67 1132 5 ل20 عرنزه‌اک۸ لمعنمطاعع1 ۵۲ 8۳6۵۳ 0/03 ۴۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- 3 ۰ ۱ ۰ ۰ ۰ ۷ ۰ را رد هه ۹ ی کوعا ۹ مود چا :2۳ 1 ی وا 9 ی 1 ره با 2 مره و واه کدی رارسا ی ۳ ماگ 1 ی دما که مب اس ی کم کر و وی وان از ۵ 1 ها با ۰ ۱ 1۸ ۱ و اه ۳ و ما روا ساره کر ری و2 0 ید۳ سل وکا یاکسا ای راو او می ی ۷0 رو جوا اون ۳ بت تک جارس 71 9 اه رن و - قغ 7 ولد ۹ 1 ری 5 اخشس ۳ این این نشریه با عندانی «ذرسایش و رسوبگذاری در محدوده ذرسایش و رسوبگذاری در محدوده آبشکنها و ارانه راسکارهای عصلی برای تعیین کمی آنضا ارانه شده است, به لحان اصعیت بدیده دو طراحن اینتاونه سازه‌ضا سعی 5ردیده معادلات و روابم مختلف متداول در ارزیابی میزان ذرسایش بازه‌ای و دررضوعی با بشره‌گیری از منالسای تاْربردی هعرفی کردد. به علاوه بخشی نیز به روشهای تعیین میزان رسدبگذاری در میدای آبشکنضا به ویژه آبشکنضای باز اختصادی دارد. در ادن خصوردصی به دواردی از هشائعات انجام شده در کشدر نیز اشاره شده است. معاونت امور پشتیبانی مرکز مدارک علمی و انتشارات ۱۱