بررسی آزمایشگاهی استهلاک انرژی و عمق نسبی پایین‌دست در شیب‌شکن‌های مایل گابیونی و ساده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی رفتار پارامترهای هیدرولیکی شیب‌شکن‌های مایل ساده و گابیونی پرداخته شد. به همین منظور 120 آزمایش متفاوت برای دو نوع شیب‌شکن مایل ساده و گابیونی با سه زاویه و دو ارتفاع انجام شد. نتایج نشان داد که در هر دو مدل مورد آزمایش افزایش عمق بحرانی نسبی، سبب کاهش میزان استهلاک انرژی نسبی و افزایش عمق نسبی‌ پایین‌دست شده است. بررسی و مقایسه نتایج مربوط به شیب‌شکن مایل گابیونی نسبت به شیب‌شکن مایل ساده نشان داد که بکارگیری گابیون در سطح شیبدار به طور متوسط برای سه زاویه و دو ارتفاع مورد بررسی، راندمان استهلاک انرژی 561% و عمق نسبی پایین‌دست 1/50 % نسبت به شیب‌شکن مایل ساده افزایش یافته است. این نتیجه منجر به کاهش فرسایش بستر پایین‌دست سازه و درنتیجه کاهش طول حوضچه آرامش می‌گردد. مقایسه نتایج نشان داد که افزایش زاویه متوسط راندمان استهلاک انرژی را کاهش و متوسط عمق نسبی پایین‌‌دست را افزایش داد. با بررسی نتایج مشخص گردید در شیب‌شکن‌های مایل گابیونی تغییر زوایه تاثیر نسبتاً کمی نسبت به مدل ساده داشته که دلیل آن را می‌توان ، خصوصیات فیزیکی و اثرات هیدرولیکی پیچیده جریان عبوری از سازه متخلخل دانست. همچنین با استفاده از 80% درصد داده‌های آزمایشگاهی روابطی جهت تخمین استهلاک انرژی نسبی و عمق نسبی پایین‌دست در شیب‌شکن مایل گابیونی ارائه شد و با 20% درصد داده‌‌ها به تست رابطه با معیارهای ارزیابی پرداخته شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of the Energy Dissipation and the Downstream Relative Depth of Pool in the Sloped Gabion Drop and the Sloped simple Drop

نویسندگان [English]

  • Rasoul Daneshfaraz 1
  • Mahdi Majedi Asl 2
  • Mohammad Bagherzadeh 3
1 Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
3 M.Sc. Student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
چکیده [English]

The present study investigated the characteristics of hydraulic parameters of Sloped Gabion Drops and Simple Drops. Therefore, 120 different experiments were performed on both types of sloped gabion drop and sloped simple drop with three angles and two heights. Results showed that by increasing the relative critical depth in both tested models, causes a reduction in relative energy dissipation rate but an increase in relative downstream depth. Comparing the results for sloped gabion drops and sloped simple drops showed that the use of gabion structures with three angles and two heights which, have been investigated, increases the average energy dissipation efficiency 561% and the average downstream relative depth 50.1% compared to the simple drops. So, this results in a decrease in the erosion of the downstream bed of the structure and the length of the pool. The results showed that as the angle of incline increases, the average energy dissipation efficiency decreases and, the average downstream relative depth increases. The results showed that the change in the angle of the incline in sloped gabion drops had a relatively small effect, in comparison with the simple drops due to the physical properties and the complex hydraulic effects of the flow through the porous structure. Also, some relationships were presented to estimate the relative energy dissipation rate and the downstream relative depth rate in the sloped gabion drops by using 80% percent of laboratory data, and the rest 20% of the data were used to test the relationships with the evaluation criteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • energy dissipation
  • Downstream Relative Depth
  • relative critical depth
  • Angle of Inclined Drop
  • Gabion