محسن نصرآبادی

سرریزکنگره‌ای در بازه‌ای از رودخانه که دارای محدودیت عرض باشد برای افزایش ظرفیت دبی استفاده می‌شود. در این پژوهش برای جلوگیری از فرسایش پایین‌دست آن، به بررسی اثر درصد رس و تراکم بستر رسوبی بر آبشستگی پرداخته شده است. آزمایشات در یک فلوم شیشه‌ای به طول ۱۰ متر و عرض ۸۰ سانتی‌متر و در سه دبی 5، 10 و 15 لیتر انجام گرفت. سرریز کنگره‌ای با L/W برابر با دو و ضخامت 4 میلیمتر ساخته شد. در بالادست سرریز تا ارتفاع 20 سانتیمتر ذرات درشت دانه و در پایین‌دست سرریز تا فاصله نیم متر، ذرات خاک‌های مورد بررسی برای آبشستگی با ارتفاع 20 سانتیمتر در کانال ریخته شد. پس از آن مانعی به ارتفاع 20 سانتیمتر و طول 1 متر بر روی کف کانال قرار گرفت تا از حرکت افقی خاک جلوگیری کند. عمق پایاب در آزمایشات 11 سانتیمتر در نظر گرفته شد که در تمام آزمایشات ثابت بوده است. زمان تعادل آزمایشات 6 ساعت در نظر گرفته شد. پس از اتمام هر آزمایش، در پایاب با فواصل 2×2 سانتیمتر عمق آبشستگی تعیین گردید و پروفیل آبشستگی در نرم‌افزار سیگما پلات رسم شد. برای انجام آزمایشات دو نوع خاک یکنواخت (A) و غیریکنواخت (B) با قطر میانه 2 میلیمتر درنظرگرفته شد. همچنین به هر خاک 10 و 15 درصد رس اضافه گردید و به تراکم 100% رسید. بنابراین اثر یکنواختی خاک، اثر تراکم، اثر افزودن رس به خاک مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 12 آزمایش بدون رس و 12 آزمایش با رس انجام گرفت. بررسی‌ها نشان داد که بیشینه عمق آبشستگی در نزدیکی محل اتصال سرریز به دیواره کانال رخ می‌دهد. با افزایش دبی در حالت بدون رس، میزان آبشستگی افزایش چشمگیری خواهد یافت. با افزایش تراکم از 80% به 90%، تا حدودی عمق آبشستگی کاهش می‌باید، اما در دبی زیاد ، تراکم اثرگذاری زیاد نخواهد بود. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که غیریکنواخت یودن خاک B سبب شده است که فرسایش کمتری نسبت به خاک A داشته باشد. افزایش 10% رس، سبب کاهش بالای 70% در عمق آبشستگی می‌گردد. وجود رس در ساختمان خاک علاوه بر ایجاد چسبندگی بیشتر در بین ذرات خاک، می‌تواند سبب رسیدن خاک به تراکم بالاتر شود که سبب کاهش عمق آبشستگی شده است. افزایش رس از 10% به 15% نیز کاهش بیش از 38% را در عمق آبشستگی ایجاد کرده است.