مطالعه ای بر روی اثرات انباشت زباله بر آب شستگی پل (مقاله ترجمه شده)

چکیده

آسیب عمده پل در رودخانه در طول سیل رخ می دهد. آسیب به دلایل مختلف ایجاد می شود. دلیل اصلی آن وجود در بستر رودخانه در پایه های پل، یعنی اسکله و صیقلی شدن اباتمنت است. تجمع رسوب در پایه پل همراه با انسداد بزرگتر از پایه پل جدا شده می باشد. حضور بقایای آن باعث جابجایی بزرگتر و حذف رسوبات با توجه به عدم وجود رسوب باقی مانده است. رسوب باقی مانده در اثر پایه پل به صورت صیقلی موجود است و توسط چندین محقق مورد مطالعه قرار گرفت. اما اثرات تجمع باقی مانده در پل آبشستگی اسکله مورد مطالعه قرار گرفته نشده است. هدف از این مطالعه برآورد اثرات باقی مانده انباشته در آبشستگی اسکله و یک فرمول جدید برای پیش بینی عمق آبشستگی پل اسکله با باقی مانده انباشته در شمع می باشد. آزمایش برای درک تغییرات و تعامل عمق آبشستگی بیش از یک طیف از عمق جریان، y و جریان شدت، V / VC انجام شد. آزمایش در آبشستگی اسکله واحد انجام شد. وضعیت صیقل اسکله با آبشستگی باقی مانده و شمع با آبشستگی باقی مانده است. با مقایسه هر یک از نتایج تجربی یافت شده , اثرات باقی مانده به پل آبشستگی اسکله مربوط به اندازه و ضخامت آن بررسی می شود. روش های پیش بینی عمق آبشستگی با نتایج حاصل از این مطالعه تجربی مقایسه شده است. فرمول ملویل برای تغییر انتخاب شد. پیشنهاد فرمول عامل تابع عمق اندازه اصلاح ملویل، K '= 1.56D می باشد که در این مطالعه در نظر گرفته شد. یک رابطه جدید برای پیش بینی YB مطرح شده است. اثرات رسوب باقی مانده در شمع و در پایه پل با عمق نسبی بیان گر آبشستگی حداکثر صیقلی کردن موجود است . اسکله به صورت موثر با باقی مانده انباشته ارائه شده است. فرمول پیشنهادی جدید با نتایج تجربی همراه است. نتایج آزمایش ها طبق مقاله قبلی برای تجزیه و تحلیل و فرمول جدید ارائه شده است.

مقدمه

آبشستگی پل اسکله یک موضوع مورد علاقه از زمان اولین تمدن بوده است. دانش پیش بینی صیقلی عمق و اقدامات متقابل برای محافظت در برابر مشکل آبشستگی است و به سرعت در طول 50 سال گذشته پیشرفت کرده است. با این حال اثرات تجمع باقی مانده در پایه پل هنوز هم بسیار تحقیق شده است. (Breusers و همکاران، 1977) . این شامل رابطه بین عمق آبشستگی و رابطه V / VC توسط تجزیه و تحلیل ابعادی بررسی شده است، اما هیچ تجزیه و تحلیل دقیق طبق ماهیت وابستگی اعمال نمی شود. Hancu  (1971) یک سری از آزمایش های آبشستگی را انجام داد و نتیجه گرفت که عمق آبشستگی موضعی وابسته به سرعت جریان است. این نتیجه گیری شبیه به نتیجه Breusers و همکاران، 1977 است . ریچاردسون و دیویس (1995) اظهار داشتند که تغییر بلند مدت مشخصات رودخانه معمولا برای ارزیابی دشوار خواهد بود. ملویل (1997) بسیاری از داده های آزمایشگاهی را توصیف و آب شستگی موضعی در دایره تحت شرایط آب زلال را بررسی می کند . در این وضعیت نشان داده شد که عمق آب شستگی موضعی در مقادیر پایین تر از V / VC کاهش می یابد. طراحی اسکله آبشستگی در حال حاضر در ایالات متحده آمریکا مطرح است که عمدتا در معادله CSU شرح داده شده در HEC-18  (CSU، 2001) بررسی می شود . شپرد و میلر (2006) وضعیت صیقلی را آزمایش و نتایج را با برخی از معادلات آبشستگی موضعی مقایسه می کند . معادلات پیش بینی موجود به طور گسترده ای متنوع برای جریان داده و شرایط رسوب است.

نصب و راه اندازی شمع برای کاهش صیقلی در اسکله مورد توجه است. در بالادست, این به منظور کاهش رویکرد جریان فرسایش و تضعیف حرکت جریان گردابی مد نظر است . عمق آبشستگی در اسکله طبق عرض شمع اسکله را تحت تاثیر قرار می دهد . اگر شمع عرض کوچک با اثر کاهش آبشستگی داشته باشد, اثرات کاهش آبشستگی تنظیم و طول اسکله و توابع مختلف بررسی می شود . مطالعه تجربی اخیر شمع توسط هدفیلد (1997) انجام شد. هدفیلد (1997) پیشنهاد کرد که وضعیت شمع های موثر برای پنج شمع با قطر. 167 همراه با پارامترهای تنظیم شده X = 2.5D، E = D شکل می گیرد که در آن D قطر پایه پل استوانه ای است. X جابجایی شمع رو به جلو در اسکله را نشان می دهد. E فاصله بین شمع و α زاویه گوه است. برای تراز وسط, جریان یک آرایش جایگزین می تواند عمق آبشستگی 56 درصد را کاهش دهد. اثرات تجمع باقی مانده در شمع برای حالت صیقلی پل اسکله مورد مطالعه قرار گرفته است، لذا هدف از این مطالعه برآورد اثر انباشت نخاله در شمع برای آبشستگی اسکله و پیشنهاد یک فرمول جدید برای پیش بینی پایه پل طبق عمق آبشستگی با باقی مانده انباشته در شمع است . آزمایش برای درک تغییرات و عمق آبشستگی بیش از یک طیف از عمق جریان و شدت جریان انجام شد (پارک و همکاران، 2015).

فرمول تجربی برای انباشت زباله

تجزیه و تحلیل آب شستگی طبق عمق پیش بینی

عمق آبشستگی طبق فرمول پیش بینی برای مقایسه با این مطالعه نتایج تجربی انتخاب شد. روش مورد نظر در جدول 1 ارائه شده است. ارائه مقایسه اسکله صیقلی با توجه به نتایج مطالعه تجربی است (سوک و همکاران، 2014). نتایج گوناگون پیش بینی عمق آبشستگی در جدول 2 ارائه شده است.

فرمول جدید برای تیرچه بلوک با باقی مانده

اشتقاق فرمول جدید

شمع بالادست پایه پل به منظور محافظت از آبشستگی مد نظر است. این خود ممکن است موضوع آبشستگی قابل توجهی برای حفاظت از اسکله از آبشستگی با منحرف کردن جریان با سرعت بالا و ایجاد یک منطقه پشت سر آنها می باشد . اثربخشی این روش به عنوان یک اقدام متقابل اسکله آبشستگی وابسته به تعداد شمع و آرایش هندسی شمع در ارتباط با یکدیگر و اسکله پل است. عمق آبشستگی در پل با استفاده از شمع بالادست اسکله پل مد نظر است . با این حال تجمع باقی مانده در شمع وابسته به عمق آبشستگی در پایه پل تاثیر می گذارد (سوک و همکاران، 2014). هدف از این مطالعه برآورد اثرات باقی مانده انباشته در شمع برای پل آبشستگی اسکله و یک فرمول جدید برای پیش بینی عمق آبشستگی پل اسکله با باقی مانده انباشته در شمع می باشد. شکل 4 وضعیت شناور قایق باقی مانده در نمودار را نشان می دهد.

نتیجه گیری

هدف از این مطالعه تجربی برآورد اثر انباشت نخاله در شمع برای پل آبشستگی اسکله و پیشنهاد یک فرمول جدید برای پیش بینی عمق آبشستگی پل اسکله باقی مانده انباشته در شمع می باشد. در این مطالعه، چهار نوع مختلف از آزمایشات انجام شد و تنها اسکله صیقلی و تنها با باقی مانده صیقلی آزمایش و شمع با باقی مانده صیقلی مد نظر می باشد.

آزمایش های آبشستگی برای اسکله طبق ترشحات مختلف و عمق جریان به درک صیقلی می انجامد . نتایج نشان داد که عمق آبشستگی به شدت جریان افزایش یافته است. شرایط آزمایشی مورد A2، A5 و A8 برای استفاده در شمع انتخاب شدند. شمع صیقلی در یازده موارد با ترتیبات مختلف، اعداد شمع، و فاصله انجام شده است. نتایج نشان داد که با استفاده از شمع می توان عمق آبشستگی در پایه پل را کاهش داد. با نصب شمع عمق آبشستگی از 39 درصد به 60 درصد نسبت به اسکله کاهش یافته است.

برای تجزیه و تحلیل اثرات باقی مانده به پل آبشستگی اسکله، اسکله تنها با باقی مانده صیقلی آزمایش و شمع با باقی مانده صیقلی انجام شد. وضعیت باقی مانده توسط اکریلیک در قطر 0.2 متر، 0.3 متر و 0.4 متر و ضخامت 0.1 متر، 0.15 متر و 0.2 متر به ترتیب برای اسکله تنها با باقی مانده صیقلی آزمایش شد. در شمع, باقی مانده صیقلی آزمایش قطر باقی مانده 0.1 متر و 0.2 متر و ضخامت 0.1 متر، 0.15 متر و 0.2 متر بوده است. نتایج حاصل از اسکله تنها با باقی مانده نشان داد که عمق آبشستگی از 10٪ تا 60٪ در مقایسه با اسکله بدون باقی مانده افزایش یافته است.

در شمع همراه با باقی مانده نتایج نشان داد که عمق آبشستگی از 10 درصد به 50 درصد نسبت به اسکله جدا شده و کاهش یافته است و نیز دیده می شود که اثر شمع با باقی مانده کوچکتر بدون باقی مانده است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که اثرات تجمع باقی مانده به پل آبشستگی اسکله مد نظر است. استفاده از شمع به عنوان روش جایگزین جریان برای کاهش عمق آبشستگی استفاده می شود. در صورت تجمع باقی مانده در شمع, پل آبشستگی اسکله باید در نظر گرفته شود.

به منظور پیش بینی اثرات تجمع باقی مانده در شمع برای پل اسکله صیقلی, فرمول با استفاده از داده ها در این مطالعه نتیجه آزمایشی ارائه شده است. چند روش پیش بینی عمق آبشستگی تجزیه و تحلیل و مقایسه با این مطالعه نتیجه آزمایشی شد. عامل عمق وابسته به اندازه فرمول ملویل KYB اصلاح شد. عامل عمق اندازه پیشنهادی، K'yb = 1.56D با این نتایج مطالعه تجربی ارائه شده است. فرمول جدید برای پیش بینی پایه پل عمق آبشستگی با باقی مانده انباشته در شمع پیشنهاد شد که در آن D 'به عنوان قطر اسکله موثر استفاده می شود که در آن باقی مانده انباشته در شمع بررسی شده است. نتایج حاصل از فرمول ارائه شده جدید با این مطالعه نتیجه آزمایش مقایسه و مشخص شد که نتایج حاصل از فرمول پیشنهادی جدید به خوبی با نتایج مطالعه برازش داده شده است. فرمول جدید پیشنهادی خوب برای پیش بینی اسکله پل صیقلی با باقی مانده انباشته در شمع بررسی شده است.

این مقاله ISI در سال 2015 در نشریه اسپرینگر و در مجله مهندسی عمران (KSCE)، توسط گروه مهندسی عمران منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله مطالعه ای بر روی اثرات انباشت زباله بر آب شکستگی پل در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.