یکی از روش¬های کاهش آب¬شستگی در اطراف پایه پل استفاده از¬ طوقه می باشد. طوقه صفحه¬ای تخت با ضخامت ناچیز است که روی بستر یا با فاصله¬ی کمی از بستر روی پایه نصب می شود. نصب طوقه از تماس مستقیم جریان پایین رونده در جلو پایه با بستر رودخانه جلوگیری می¬کند و توان گرداب نعل اسبی را کاهش می-دهد. مطالعات زیادی بر روی نحوه¬ی عملکرد طوقه صورت گرفته است ولی بر روی طوقه مشبک مطالعات محدودی صورت گرفته است لذا در این تحقیق به بررسی عملکرد طوقه مشبک در اطراف پایه پل دوکی شکل و مقایسه آن با طوقه ساده در شرایط مختلف جریان و موقعیت¬های مختلف قرارگیری طوقه پرداخته شده است. آزمایش ها در فلومی به طول 6 متر،عرض 73 سانتی متر وعمق 60 سانتی متر که شیبی نزدیک به صفر داشت انجام شد. در این تحقیق از پایه دوکی شکل با طول و عرض به ترتیب 5/22 و 5/2 سانتیمتر استفاده شد و با انجام آزمایش¬هایی ابعاد طوقه 5/7×5/27 سانتیمتر انتخاب شد. اثر کارگذاری طوقه ساده و مشبک با 30، 50 و 70 درصد بازشدگی در اطراف پایه پل دوکی در چهار موقعیت شامل روی سطح بستر، B12/0 زیر سطح بستر(B: عرض پایه)، B5/0 و B بالای سطح بستر و در سه عدد فرود 13/0، 16/0 و 19/0 در شرایط آب زلال بررسی شد. با نصب طوقه¬ها روی پایه، در همه¬ی آزمایش¬ها نسبت به آزمایش شاهد کاهش آبشستگی مشاهده شد. طوقه 50% مشبک در عدد فرود 13/0 و 16/0 بهترین عملکرد را با 63% و 67% در کاهش آبشستگی داشت. بهترین موقعیت برای نصب طوقه در سطح بستر و زیر سطح بستر بود. در سطح بستر طوقه ساده با راندمان 100 درصد در کاهش آبشستگی بهترین نتیجه را داشت. در زیر سطح بستر نیز عملکرد همه¬ی طوقه¬ها مانند هم بود و باعث کاهش 88 درصد عمق آبشستگی شدند.

 پل‌ها یکی از سازه‌های تاثیرگذار در هیدرولیک و مورفولوژی رودخانه‌ها می‌باشند. سالانه بسیاری از پل‌ها در اثر پدیده آبشستگی تخریب می‌شوند. یکی از روش‌های کاهش آبشستگی اطراف پایه‌های پل، نصب طوقه محافظ روی پایه است. در مطالعه پیش رو به بررسی تاثیر استفاده از طوقه مشبک بر آبشستگی پایه پل بـه روش عددی پرداخته شده است. یکی از نرم‌افزارهای محاسباتی که کاربرد زیادی در زمینه طراحی‌های مهندسی دارد نرم‌افزارFLOW3D می‌باشد که در این تحقیق از ایـن نرم‌افزار استفاده شده است. سه مرحله مهم در اجرای یک مدل نرم¬افزاری به منظور شبیه¬سازی پدیده هیدرودینامیکی، شامل واسنجی، اعتبارسنجی و پیش¬بینی می‌باشد. در این تحقیق جهت کالیبراسیون مدل عددی از نتایج آزمایشگاهی جلیلی (1392) استفاده گردید. به منظور واسنجی مدل و شبیه‌سازی حفره آبشستگی پایین دست پایه پل، مدل‌های آشفتگیLES ، k-ε و RNG k-εمورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل آشفتگی k-ε در شبیه سازی عددی آبشستگی با 5% خطا نتیجه بهتری نسبت به دو مدل آشفتگی دیگر نشان داده است. پس از واسنجی، ضریب تعلیق مواد بستر (Ce) و ضریب بار بستر (Cb) به ترتیب 5/0 و 9 انتخاب شدند. با استفاده از این نرم‌افزار پایه پل استوانه‌ای با قطر (D) 4 سانتی‌متر و طوقه دایره‌ای با قطر D3 شبیه‌سازی شدند. شبیه‌سازی‌ها تحت سه عدد فرود 24/0، 21/0 و 19/0 انجام گرفتند. تغییرات حفره آبشستگی پیرامون پایه با قرار دان طوقه در پنج ارتفاع D، D5/0، D33/0، D25/0 و روی سطح بستر در عدد فرود 19/0 و ارتفاع D25/0 برای اعداد فرود 24/0 و 21/0 بررسی شد. در این پژوهش عملکرد چهار طوقه ساده، 15‌% مشبک، 30‌% مشبک و 40‌% مشبک در تغییرات حفره آبشستگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، با نصب طوقه روی پایه، سطح طوقه همانند سدی در مقابل عبور جریان پایین رونده عمل کرده و در نتیجه از قدرت جریانات نعل اسبی کاسته می‌شد. در نتیجه در کلیه شبیه‌سازی‌ها نسبت به شبیه‌سازی بدون حضور طوقه، کاهش آبشستگی مشاهده شد. در عدد فرود 19/0، در فاصله D25/0 از بستر، طوقه ساده بالاترین راندمان را در کاهش آبشستگی دارد و از میان طوقه‌های مشبک بهترین کارایی را طوقه 40‌% مشبک نسبت به سایر طوقه‌های مشبک دارد. همچنین نتایج نشان داد طوقه روی سطح بستر بیشترین راندمان کاربرد را در کاهش آبشستگی دارد. در عدد فرود 21/0 طوقه 15‌% مشبک و در عدد فرود 24/0 طوقه ساده بهترین راندمان کاربرد را نشان دادند.

 عبور پل از روی رودخانه تغییراتی را در سیستم جریان رودخانه به وجود می‌آورد که می‌تواند مشکلات جدی را برای سازه بوجود بیاورد. یکی از این تغییرات تشکیل سیستم‌های گردابه‌ای در اطراف پایه و تکیه‌گاه پل است که باعث فرسایش بستر آبراهه در اطراف این موانع و شکل‌گیری حفره آبشستگی می‌گردد. طوقه یک صفحه‌ی تخت است که به منظور تضعیف الگوی جریان اطراف پایه بر روی آن نصب می‌گردد. در این تحقیق تاثیر طوقه‌های مشبک بر آبشستگی گروه پایه‌های مکعبی و استوانه‌ای به طول ضلع (B) و یا قطر (D) معادل cm4 در شرایط جریان زلال بررسی شد. طوقه‌ها بدون بازشدگی‌ (طوقه ساده) و با بازشدگی 30‌، 50‌ و 70‌ درصد و اندازه‌ی B3 یا D3 بودند. گروه‌پایه مکعبی با حضور طوقه‌ها در سه تراز روی بستر، B5/0 و B بالای بستر در اعداد فرود 16/0، 14/0 و 12/0 مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین تاثیر طوقه‌ها اطراف گروه‌پایه استوانه‌ای در دو تراز D5/0 و روی بستر در عدد فرود 16/0 بررسی شد. نتایج نشان داد که قرارگیری طوقه ساده بر روی بستر در عدد فرود 16/0، 95‌ درصد آبشستگی پایه مکعبی را در مقایسه با حالت بدون طوقه کاهش داد. در این عدد فرود طوقه 30 درصد مشبک آبشستگی اطراف پایه استوانه‌ای را بطور کامل کنترل کرد. طوقه 30‌ درصد مشبک قرار گرفته بر روی گروه‌پایه استوانه‌ای در تراز D5/0 نیز با راندمان 57‌ درصد بهترین نتیجه را نشان داد؛ در حالی که طوقه‌های دیگر هیچ‌کدام نتوانستند تاثیر زیادی بر کاهش عمق آبشستگی در این تراز داشته باشند. برای گروه‌پایه مکعبی طوقه 70‌ درصد مشبک در تراز B5/0 از سطح بستر و طوقه 30 درصد مشبک بر روی بستر به ترتیب با کاهش 86 و 84 درصدی آبشستگی بیشترین تاثیر را بر کاهش آبشستگی دارا بودند. به طور کلی برای همه آزمایش‌ها با کاهش تراز طوقه بر راندمان آن افزوده شد؛ تنها طوقه 70‌ درصد مشبک در اطراف گروه‌پایه مکعبی به دلیل توسعه‌ی کامل جریان لایه مرزی اطراف طوقه، بهترین نتیجه را در تراز B5/0 نشان داد. در عدد فرود 14/0 تمام طوقه‌ها 56‌ درصد آبشستگی را کاهش دادند و درصد بازشدگی تاثیری بر راندمان نداشت. در عدد فرود 12/0 تنها طوقه 70‌ درصد مشبک توانست 33‌‌ درصد آبشستگی را کاهش دهد؛ به عبارتی جز برای میزان بازشدگی بالا، طوقه نتواست تاثیر قابل توجهی بر آبشستگی داشته باشد.

هدف این تحقیق بررسی آزمایشگاهی تاثیر ورتکس ناشی از موانع بر انتقال رسوبات بستر به آبگیر جانبی می باشد. برای این منظور از موانع مکعبی با حالت برخورد جریان به راس موانع، استفاده شد. موانع مورد نظر با اندازه ضلع 25 میلیمتر، در دو حالت چیدمان موازی و زیگزاگی در کانال اصلی و بر روی بستر رسوبی ماسه ای به قطر متوسط 65/0 میلیمتر قرار گرفت. آزمایش های این پژوهش در دو حالت با وجود ورتکس و کاهش اثر ورتکس ناشی از موانع صورت پذیرفت. به منظور کاهش اثر ورتکس، از صفحات صلبی از جنس تلق که بین هر دو مانع متوالی قرار داده می شد، استفاده گردید. دبی جریان در کلیه آزمایش ها ثابت و برابر با 25 لیتر در ثانیه در نظر گرفته شد. با توجه به تاثیر نسبت آبگیری بر میزان انتقال رسوبات بستر به آبگیرها، آزمایش های این تحقیق در چهار نسبت آبگیری 3/0، 35/0، 4/0 و 45/0 صورت پذیرفت. قرارگیری صفحات و کاهش ورتکس در هر دو حالت موازی و زیگزاگی، باعث کاهش در مقدار انباشت رسوبات پس از موانع در مقایسه با حالت وجود ورتکس می شود. در هر دو حالت با وجود ورتکس و کاهش اثر ورتکس، میزان رسوبات انباشته شده در کانال های اصلی و آبگیر بیش از حالت شاهد است. از طرفی وجود صفحات و کاهش ورتکس ناشی از موانع، سبب افزایش میزان ورود رسوبات به آبگیر نسبت به حالت های شاهد و وجود ورتکس می شود که بیشترین حجم این رسوب در حالت چیدمان موازی موانع با قرارگیری صفحات مشاهده شد. نتایج حاصل نشان داد که نصب صفحات بین موانع سبب کاهش مجموع حجم رسوبات انباشته شده نسبت به حالت بدون صفحه، در کانال های اصلی و فرعی می شود. این مقدار رسوب انباشته شده بیش از انباشتگی رسوبات در حالت شاهد می باشد. بیشترین مقدار کاهش این حجم، در آزمایش چیدمان موازی موانع با وجود صفحات و در نسبت دبی آبگیری 4/0 مشاهده شد که برابر با 2/16 درصد می باشد.
در چیدمان زیگزاگی موانع به دلیل تشدید ورتکس ها، آبشستگی اطراف موانع تشدید یافته و میزان رسوب انباشته شده پس از موانع در این حالت بیش از حالت های موازی و شاهد می باشد.
نسبت آبگیری، مهمترین عامل موثر بر ابعاد ناحیه جداشدگی جریان در ابتدای آبگیر می باشد. در هر سه حالت آزمایش های شاهد، با وجود ورتکس و کاهش ورتکس با افزایش نسبت آبگیری، طول و عرض ناحیه ی جداشدگی کاهش می یابد. با قرارگرفتن موانع به آرایش زیگزاگی در کانال اصلی، طول و عرض ناحیه جداشدگی جریان در مقایسه با حالت شاهد (بدون موانع)، کاهش می یابد. قرارگیری موانع بصورت موازی، در نسبت های آبگیری 3/0 و 35/0 افزایش عرض و در نسبت های 4/0 و 45/0 کاهش عرض ناحیه جداشدگی را در مقایسه با حالت شاهد، سبب می شود. با قرار دادن صفحات بین موانع و کاهش اثر ورتکس، طول و عرض ناحیه جداشدگی در حالت چیدمان زیگزاگی، نسبت به حالت های با وجود ورتکس (بدون صفحات) و شاهد کاهش می یابد. با کاهش اثر ورتکس موانع در حالت قرارگیری موانع بصورت موازی، طول ناحیه ی جداشدگی کاهش و عرض آن افزایش می یابد.
 

پدیده جریان غلیظ زمانی رخ می‌دهد که سیالی به دلیل اختلاف چگالی درون سیال دیگر حرکت کند. هنگامی‌که چگالی سیال بیشتر از سیال پیرامون باشد، جریان زیرگذر رخ می‌دهد. در جریان‌های غلیظ در ناحیه تماس جریان با سیال پیرامون، اختلاف سرعت در مرز بین دولایه عامل به وجود آمدن تنش برشی و ناپایداری جریان و درنتیجه ورود سیال پیرامون به درون جریان غلیظ می‌شود. ناحیه غوطه‌وری یکی از نواحی چهارگانه جریان‌های غلیظ است که بیشترین میزان ورود سیال پیرامون به درون جریان غلیظ را داراست. تاکنون تحقیقات بسیاری درزمینه‌ی شناخت ویژگی‌های این ناحیه انجام‌شده است که عمدتاً مربوط به شناخت ویژگی‌های این ناحیه در مسیرهای مستقیم بوده است. در این تحقیق رفتار جریان‌های غلیظ نمکی در یک فلوم با سه قوس ۹۰ درجه، با نسبت شعاع به عرض 2، 4، 6 و یک مسیر مستقیم به طول 1.5 متر، ارتفاع ۷۰ سانتی‌متر و عرض ۲۰ سانتیمتر مستقر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌ها در چهار دبی 1، 5/1، 2، 5/2 لیتر بر ثانیه، چهار غلظت 5،5/7، 10، 5/12 گرم بر لیتر و سه قوس با نسبت شعاع به عرض 2، 4، 6 و یک مسیر مستقیم به‌عنوان شاهد و شیب 33% انجام گرفت. برای اندازه‌گیری سرعت از سرعت‌سنج داپلر آکوستیک (ADV) مدل +Vectrino استفاده‌شده است. +Vectrino سرعت آب را بر اساس پدیده داپلر اندازه‌گیری می‌کند. همچنین بر اساس مقدار شدت پالس برگشتی قابلیت اندازه‌گیری غلظت جریان را نیز دارا می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش شعاع انحناء منجر به کاهش نیروی گریز از مرکز و زیادشدن سرعت در راستای جریان گشته و این امر افزایش شدت اختلاط را موجب می‌شود؛ بنابراین در قوس سوم (نسبت شعاع به عرض 6) بیشترین سرعت و بیشترین شدت اختلاط را خواهیم داشت؛ همچنین با افزایش غلظت ارتفاع جریان غلیظ کاهش می‌یابد. با توجه به کاهش ارتفاع جریان و نیز کاهش شدت اختلاط به ازای افزایش غلظت آن می‌توان نتیجه‌گیری کرد که هرقدر بر چگالی سیال غلیظ افزوده شود تمایل آب زلال ساکن برای نفوذ به داخل آن کاهش می‌یابد و سیال بر روی بستر خود به سمت پایین‌دست می‌لغزد. نتایج نشان می دهد در ناحیه غوطه‌وری علاوه براثر گرادیان فشار، عامل جریان چرخشی مربوط به سیال پیرامون در نزدیک نقطه‌ی غوطه‌وری نیز در نفوذ آب زلال به درون جریان غلیظ موثر باشد. همچنین در زمینه ورود سیال پیرامون به درون جریان غلیظ رابطه‌ای نیز به‌دست‌آمده است.
 

<p>عبور جاده و یا خط راه&zwnj;آهن از روی رودخانه&zwnj;ها محدود به بازه&zwnj;های خاصی از رودخانه&zwnj;هاست که توسط مسیر کلی راه مشخص می&zwnj;گردد، علاوه بر آن مسیر کلی راه، راستای قرارگیری پل روی رودخانه را نیز تعیین می&zwnj;نماید، انتخاب راستای پل نسبت به مسیر جریان در رودخانه بسیار مهم است. گاهی به دلیل شرایط جغرافیایی منطقه و مسیر کلی راه، امکان عبور پل به&zwnj;صورت مستقیم و عمود بر مسیر جریان در رودخانه میسر نمی&zwnj;باشد، در این صورت عرشه پل، به&zwnj;صورت مورب عرض رودخانه را طی می&zwnj;کند و راستای گروه پایه&zwnj;های پل که عمود بر راستای عرشه هستند با جهت جریان زاویه&zwnj;دار می&zwnj;شوند. در این حالت از عواملی که عمق آبشستگی را تحت تاثیر قرار می&zwnj;دهد زاویه برخورد جریان به گروه پایه&zwnj;های پل می&zwnj;باشد. از این رو در مطالعه کنونی با شبیه&zwnj;سازی فیزیکی آبشستگی، به بررسی اثر زاویه گروه پایه&zwnj;های استوانه&zwnj;ای پل نسبت به جهت جریان بر حداکثر عمق آبشستگی گروه پایه&zwnj;ها و همچنین تاثیر موقعیت استقرار گروه پایه&zwnj;های پل در دو موقعیت عمود بر راستای عرشه پل و موازی با جهت جریان (هنگامی که عرشه پل نسبت به حالت عمود بر جریان زاویه&zwnj;دار می&zwnj;باشد)، بر حداکثر عمق آبشستگی گروه پایه&zwnj;ها، در زاویه&zwnj;های 0، ، ، رادیان در شرایط آب زلال با اعداد فرود 13/0، 15/0 و 17/0 پرداخته شد. برای این منظور در موقعیت اول راستای گروه پایه&zwnj;ها عمود بر راستای عرشه پل قرار گرفت و با افزایش زاویه عرشه پل نسبت به حالت عمود بر جریان از 0 تا رادیان و به دنبال آن افزایش زاویه گروه پایه&zwnj;&zwnj;ها نسبت به جهت جریان، حداکثر عمق آبشستگی از 0 تا رادیان در اعداد فرود 13/0، 15/0 و 17/0 به ترتیب 84/36، 57/28 و 25 درصد افزایش یافت و پس از آن در موقعیت دوم، عرشه پل مشابه موقعیت اول با حالت عمود بر جهت جریان زاویه&zwnj;دار بود ولی با این تفاوت که راستای گروه پایه&zwnj;ها بجای عمود بر راستای عرشه پل، به&zwnj;صورت موازی با جهت جریان قرار گرفتند که با مقایسه حداکثر عمق آبشستگی در این دو موقعیت در زوایا و شرایط مشابه، مشاهده شد که از حداکثر عمق آبشستگی در موقعیت دوم نسبت به موقعیت اول کاسته می&zwnj;شود و بیش&zwnj;ترین میزان کاهش آن در زاویه رادیان در فرود 13/0 اتفاق افتاد که برابر 76/30 درصد می&zwnj;باشد.</p>

 چکیده
جریان¬های غلیظ یکی از مهم¬ترین پدیده¬های موثر در رسوب¬گذاری مخازن می¬باشند. جریان‌های غلیظ ایجادشده در مخازن سدها غالباً از نوع زیرگذر می¬باشند. اگر مخزن (سیال پیرامون) دارای لایه‌بندی چگالی باشد، در صورت ایجاد جریان سیلابی از بالادست و شکل گرفتن جریان غلیظ رسوبی، وجود لایه‌بندی چگالی سبب می-شود جریان غلیظ زیرگذر از بستر جدا شده و به شکل میان¬گذر درون مخزن سد حرکت ¬کند. از این رو شناخت جریان غلیظ میان¬گذر و بررسی نقش لایه‌های چگال در جدا شدن جریان غلیظ از بستر، به‌منظور بررسی نحوه نفوذ و چگونگی حرکت جریان غلیظ در لایه‌های سیال پیرامون، کمک شایانی به مدیریت رسوب در مخازن سدها و کنترل و مهار این‌گونه جریان‌ها برای جلوگیری از خسارات و مشکلات ناشی از آن‌ها خواهد کرد.
به‌منظور دستیابی به اهداف تحقیق حاضر، با استفاده از یک مدل فیزیکی به بررسی آزمایشگاهی اثر تغییرات دبی، غلظت و شیب بر روی خصوصیات نقطه جداشدگی جریان غلیظ ازجمله، ارتفاع متوسط جریان غلیظ در نقطه جداشدگی، پروفیل غلظت بدنه جریان غلیظ قبل و بعد از نقطه جداشدگی، میزان غلظت سیال پیرامون در محل جدا شدن جریان غلیظ از بستر و زاویه برخاستگی بدنه جریان از بستر، پرداخته شد. تعداد 48 آزمایش با 4 غلظت (5، 10، 15 و 20) گرم در لیتر، 4 دبی (1، 5/1، 2 و 5/2) لیتر بر ثانیه در سه شیب 5/2%، 25/3% و 4% در فلومی شیب پذیر با استفاده از محلول آب و نمک جهت تشکیل لایه‌بندی شوری در سیال پیرامون و مخلوط آب و رسوب به‌منظور ایجاد جریان غلیظ رسوبی انجام پذیرفت. بررسی نتایج نشان داد که ارتفاع متوسط بدنه جریان غلیظ در نقطه جداشدگی با افزایش دبی از 1 لیتر بر ثانیه به 5/2 لیتر بر ثانیه در تمامی شیب‌ها و غلظت‌ها، به‌طور میانگین به مقدار 35 درصد افزایش می¬یابد و با افزایش غلظت جریان غلیظ از 5 گرم بر لیتر به 20 گرم در لیتر در تمامی شیب‌ها و دبی‌ها به‌طور میانگین به مقدار 27 درصد کاهش پیدا می¬کند و با افزایش شیب بستر از 5/2% به 4% به‌طور میانگین به ازای تمامی دبی‌ها و غلظت‌ها به مقدار 29 درصد افزایش می¬یابد. با بررسی پروفیل غلظت بدنه جریان غلیظ ملاحظه گردید که در شرایط جریان زیرگذر، بیشینه مقدار پروفیل غلظت در کف بدنه بوده و پروفیل غلظت از کف تا سطح بدنه جریان غلیظ، روند کاهشی دارد. اما در شرایط جریان غلیظ میان¬گذر بیشینه مقدار در پروفیل غلظت، در ارتفاعی بالاتر از کف بدنه قرار می¬گیرد و هر چه فاصله جریان غلیظ میان¬گذر از نقطه جداشدگی جریان بیشتر شود، مقدار بیشینه غلظت در پروفیل، فاصله بیشتری از کف بدنه پیدا می¬کند. همچنین مشخص شد که پروفیل غلظت بدنه جریان غلیظ میان¬گذر، با افزایش دبی شکل بازتری به خود می¬گیرد و ارتفاع آن افزایش پیدا می¬کند اما با افزایش غلظت، کشیده‌تر شده و ارتفاع آن کاهش می¬یابد. با بررسی نتایج مربوط به غلظت سیال پیرامون در محل جدا شدن جریان غلیظ از بستر مشاهده شد که با افزایش دبی و غلظت جریان غلیظ رسوبی، مومنتوم جریان بیشتر شده و سبب می¬شود جداشدگی در شوری بیشتری نسبت به حالتی که دبی و غلظت کمتر است صورت گیرد. نتایج حاصل از برسی زاویه برخاستگی بدنه جریان غلیظ از بستر در نقطه جداشدگی نشان داد که در تمامی آزمایش‌ها همواره زاویه مذکور بزرگ‌تر از زاویه بستر فلوم می¬باشد. از طرفی نسبت زاویه برخاستگی جریان به زاویه بستر فلوم، با افزایش دبی افزایش یافته و با افزایش غلظت کاهش می¬یابد. با انجام آنالیز ابعادی و تحلیل داده‌های حاصل از آزمایش‌ها، به‌طور جداگانه روابطی برای پیش‌بینی ارتفاع متوسط جریان غلیظ در نقطه جداشدگی و نسبت غلظت سیال پیرامون به سیال غلیظ در نقطه جداشدگی استخراج گردید.

 

رسوبگذاری در مخازن سد‌ها، مهمترین عامل کاهش عمر مفید آن‌ها می‌باشد. جریان‌های کدر، جریان‌هایی مملو از رسوب هستند که به صورت لایه‌ای زیر آب شفاف مخازن به حرکت در می‌آیند و عامل عمده و مهم انتقال رسوبات به داخل مخازن سدها، دریا‌ها و اقیانوس‌ها می‌باشند. بنابراین باید با شناخت این نوع جریان و عوامل موثر بر آن نسبت به مدیریت رسوب مخازن اقدامات موثر را انجام داد. جریان‌های غلیظ زیرگذر در خط القعر مخازن در حرکت هستند، بنابراین از مسیرهای پیچ و خم دار عبور می‌کنند. یکی از پارامتر‌های موثر در تغییر هیدرولیک جریان‌های غلیظ، عبور آن‌ها از این نوع مسیر‌ها می‌باشد. بر این اساس در این پژوهش به بررسی اثر شعاع انحنای قوس، غلظت و دبی جریان کدر گذرنده از سه خم 90 درجه‌ی متوالی، بر روی ضخامت، پروفیل سرعت و پروفیل غلظت بدنه‌ی جریان کدر پرداخته شده است. بدین منظور، آزمایش‌ها با استفاده از جریان غلیظ رسوبی با ذرات رسوبی معلق به مشخصه‌‌ی D_50=1.93 µm و دبی 0.5 و 1.1 لیتر بر ثانیه در چهار غلظت رسوبی ورودی به فلوم 9، 14، 19 و 23 گرم بر لیتر و در فلومی به عرض 20 سانتی‌متر و با سه شعاع انحنای 40 ، 80 و 120 سانتی‌متر در شرایط جریان ورودی زیربحرانی انجام شد. اندازه‌گیری‌های سرعت توسط دستگاه سرعت سنج صوتی داپلر (ADV) انجام شد. کلیه‌ی اندازه‌گیری‌ها در محور فلوم صورت گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده با عبور جریان کدر از خم 90 درجه با شعاع انحنای 40 و 80 سانتی‌متر، اضافه ارتفاعی در جداره‌ی خارجی قوس و کاهش ارتفاع در جداره‌ی داخلی قوس مشاهده شد. علاوه بر این نتایج نشان داد که با افزایش غلظت، ارتفاع بدنه‌ی جریان غلیظ در دیواره‌ی داخلی و خارجی قوس کاهش می‌یابد و با افزایش دبی، افزایش می‌یابد. در غلظت و دبی ثابت، با افزایش شعاع انحنای قوس، ارتفاع بدنه‌ی جریان کدر در دیواره‌ی داخلی و خارجی قوس و نیز شیب عرضی سطح جریان کدر، کاهش می‌یابد. شیب عرضی ایجاد شده در سطح جریان کدر، در دبی ثابت، در خم 90 درجه تند (R⁄B=2)) با افزایش غلظت، کاهش می‌یابد. افزایش غلظت باعث افزایش در سرعت متوسط جریان و ماکزیمم مولفه‌ی سرعت بدنه در راستای جریان شد و افزایش دبی باعث افزایش ماکزیمم مولفه‌ی سرعت بدنه در راستای جریان و ارتفاع متناظر آن گردید. در این پژوهش رابطه‌هایی برای ناحیه‌‌ی جت و دیواره پروفیل‌های مولفه‌‌ی سرعت هم جهت اصلی جریان ارائه شد. در بررسی پروفیل سرعت عرضی نتایج نشان داد که در اکثر آزمایش‌ها جهت جریان سلول چرخش ثانویه‌‌ی نزدیک بستر همانند کانال‌های رودخانه‌ای و از سمت دیواره‌‌ی خارجی به طرف دیواره‌‌ی داخلی در پایین سلول می‌باشد. نتایج مربوط به غلظت بدنه‌‌ی جریان کدر نشان داد که پروفیل غلظت تابعی از ارتفاع جریان بوده و مقدار غلظت با افزایش ارتفاع از کف فلوم، کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شد که در قوس 90 درجه تند غلظت در لایه‌های بالایی مقطع انتهای قوس، بیشتر از ابتدای آن است.

 پیش بینی وضعیت رودخانه‌ها در قبال ورود آلاینده‌ها به آن‌ها جهت کاهش خسارات وارد بر مناطق شهری ، روستایی ، مزارع و غیره از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد.از طرفی اثرات تخریبی انسان در محدوده حریم و بستر رودخانه‌های کشور به شکل‌های گوناگون رخ داده که شدت و ضعف آن در رودخانه‌های مختلف متفاوت می‌باشد. لذا شبیه سازی رفتار هیدرولیکی و کیفی رودخانه‌ها، برای پیشبینی خسارات ناشی از ورود آلاینده‌ها در شرایط مختلف، اجرای طرح‌های مهندسی رودخانه، و دیگر مطالعات وابسته به ساماندهی رودخانه‌ها ضرورت دارد.هدف از این تحقیق مدل کردن رودخانه کارون واقع در استان خوزستان در نرم افزار MIKE11 و شبیه سازی کیفی این رودخانه می‌باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که مدل MIKE11می‌تواند مقادیر عددی مناسبی را جهت مطالعه خصوصیات هیدرولیکی و کیفی جریان در رودخانه‌ها ارائه دهد و جهت پیش بینی وضعیت کیفیت آنی رودخانه‌ها با دقت بالا و هزینه اندک مورد استفاده قرار می‌گیرد.در این تحقیق بعد از تشخیص منابع شوری در طول مسیر رودخانه شش سناریو در نظر گرفته شد که بر اساس این سناریوها میزان اثر گذاری هرکدام از این منابع شوری مشخص شد.از میان همه منابع شوری میتوان به سد گتوند و پساب های ناشی کشت وصنعت¬های نیشکر به عنوان بزرگترین منابع شوری اشاره کرد

یکی از مهمترین مشکلاتی که پس از احداث سد به ¬وجود می¬آید، پدیده رسوب¬گذاری در مخازن سدها می¬باشد و یکی از عوامل رسوب¬گذاری در سدها جریان غلیظ می¬باشد. جریان غلیظ به جریانی گفته می¬شود که سیالی درون سیال دیگر با چگالی متفاوت حرکت کند. اگر در مخزن در راستای عمق سیال ساکن موجود، لایه¬بندی شوری وجود داشته باشد (مانند آنچه که هم¬اکنون در سد گتوند علیا رخ داده است) جریان ورودی به مخزن در ابتدا به صورت زیرگذر گسترش خواهد یافت و بعد از طی مسافتی وارد لایه¬های شور سیال لایه¬بندی شده می¬شود؛ همچنان که جریان در حال پیشروی می¬باشد در جایی از مخزن که دانسیته سیال غلیظ در حال حرکت برابر دانسیته سیال لایه¬بندی شده می¬شود جریان از بستر جدا شده و چگالی مناسب محیط خود را پیدا می¬کند و در یک لایه افقی به¬ صورت میان¬گذر به حرکت خود ادامه می¬دهد. جریان غلیظ تحقیق حاضر از نوع میان¬گذر می¬باشد و هدف از این تحقیق بررسی سرعت پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر رسوبی در سیال با لایه¬بندی شوری می¬باشد. آزمایش¬های مورد نظر در فلومی به طول 8 متر، عرض 34 سانتیمتر و ارتفاع 70 سانتیمتر با استفاده از محلول آب و نمک جهت تشکیل لایه¬بندی شوری سیال پیرامون و مخلوط آب و رسوب به عنوان سیال غلیظ انجام پذیرفت. آزمایش¬ها با 4 دبی (1، 5/1، 2 و 5/2 لیتر بر ثانیه)، 3 شیب (5/2، 25/3 و 4 درصد) و 4 غلظت (5، 10، 15 و 20 گرم بر لیتر) که مجموعاً 48 آزمایش می¬باشند، انجام شد. در تحقیق حاضر در ابتدا به بررسی سرعت پیشانی جریان غلیظ در نقطه جداشدگی پرداخته شد، سپس سرعت پیشانی جریان در قسمت ابتدایی شکل¬گیری جریان غلیظ میان¬گذر (5/0 متر بعد از جدا¬شدگی) محاسبه شد و با سرعت جریان در نقطه جداشدگی مقایسه شد. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش هر یک از پارامترهای شیب، دبی و غلظت سرعت پیشانی جریان در نقطه جداشدگی افزایش می¬یابد. همچنین با افزایش دبی و غلظت سرعت پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر نیز افزایش می¬یابد. با استفاده از نتایج مطالعه آزمایشگاهی حاضر ضریب رابطه کولگان در نقطه جداشدگی 67/0 حاصل گردید و مقدار این ضریب در قسمت ابتدایی جریان غلیظ میان¬گذر (5/0 متر بعد از جداشدگی) به مقدار 6/0 تقلیل یافت. به منظور بررسی سرعت پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر در لایه¬بندی شوری، سرعت جریان در فاصله 5/0 متر بعد از جداشدگی (به عنوان مبدا) با سرعت متوسط جریان در فواصل 1، 2، 3 و 4 متر پس از مبدا مقایسه شد و یک رابطه برای سرعت پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر در مسیر حرکت خود در لایه¬بندی شوری به دست آمد. در مطالعه بعدی به بررسی حرکت پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر در لایه-بندی شوری پرداخته شد و مشاهده گردید که با تغییر غلظت جریان ورودی، مسیر حرکت جریان غلیظ میان-گذر در لایه¬بندی شوری تغییر می¬کند و جریان غلیظ در لایه¬ای از سیال پیرامون حرکت می¬کند که TDS آن لایه نزدیک به غلظت جریان غلیظ باشد. همچنین در بعضی از آزمایش¬ها جریان غلیظ بعد از نقطه جدا¬شدگی در لایه¬های بسیار شور سیال پیرامون نفوذ می¬کند (لایه¬هایی که TDS آنها از غلظت جریان ورودی بیشتر می-باشد) و بالازدگی شوری اتفاق می¬افتد، درواقع با جدا شدن جریان غلیظ از بستر و شکل¬گیری جریان غلیظ میان¬گذر، پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر که در حال عبور از سیال پیرامون لایه¬بندی شده می¬باشد سبب ایجاد نوساناتی به صورت ناپایداری موضعی در لایه¬های سیال پیرامون می¬گردد و در لایه¬های شور نفوذ می¬کند. با گذشت زمان، از میزان نوسانات ایجاد شده کم می¬شود و لایه¬ها به حالت پایدار و افقی خود برمی¬گردند و پیشانی جریان غلیظ میان¬گذر از لایه¬هایی که دارای شوری یکنواخت و نزدیک به غلظت جریان هستند، عبور می¬کند.

با توجه به اهمیت محاسبه افت جریان عبوری از شبکه آشغالگیر، در این خصوص تحقیقات متعددی به جهت تعیین پارامترهای موثر در تعیین افت جریان عبوری و همچنین استخراج معادلات انجام گرفته است. ازجمله پارامترهای موثر میتوان به شکل میلههای شبکه، ضخامت میلهها، ابعاد میلهها، نسبت انسداد و زاویه شبکه آشغالگیر با جریان نزدیکشونده اشاره کرد. در خصوص اثر شکل میلههای شبکه آشغالگیرها بر افت انرژی تحقیقات کمتری انجام شده است. مختصر تحقیقات انجام شده نیز بر روی شبکه آشغالگیرهای غیر مستغرق بوده است. به این جهت در این تحقیق به بررسی ضریب افت شکل میلههای سه نوع شبکه آشغالگیر با اشکال بیضوی، مستطیلی و مستطیلی-بیضوی در مدل هیدرولیکی ورودی تونل تخلیهکننده تحتانی سد بالارود و در حالت کاملاً مستغرق پرداخته شده است. مقایسه انجام شده به منظور بررسی افت جریان عبوری از شبکه آشغالگیرها نشاندهنده این موضوع بود که در شبکه آشغالگیر با میلههای بیضوی و حدوداً در بازه اعداد رینولدز لایه مرزی4×〖10〗^2<Re<〖10〗^3 به علت جدایی بزرگتر جریان، افت بیشتری نسبت به شبکه آشغالگیر با میلههای مستطیلی-بیضوی بهوجود آمده است. ولی با افزایش عدد رینولدز لایه مرزی، در بازه 1‚4×〖10〗^3<Re<〖2‚3×10〗^3 و ایجاد حالت مغشوش جریان ناشی از زبری میلهها، نقطه جدایی به طرف پاییندست هدایت شده و افت کاهش یافت. این موضوع اهمیت کیفیت ساخت میلههای آشغالگیر و تاثیر آن بر افت جریان عبوری را نشان میدهد. همچنین بررسی افت جریان عبوری از شبکه آشغالگیر مستطیلی نشان داد که به جز در اعداد رینولدز بسیار کم افت جریان عبوری در تمام محدوده اعداد رینولدز بیشتر از شبکه آشغالگیر با میلههای بیضوی و مستطیلی-بیضوی شکل بوده است. در اعداد رینولدز بسیار کوچک، مقادیر افت جریان عبوری از هر سه شبکه آشغالگیر ناچیز بوده و رفتار سیال را میتوان حدوداً مانند سیال ایدهآل در نظر گرفت. بررسی ضریب افت جریان عبوری از هر سه شبکه آشغالگیر نشان داد مقادیر ضریب افت در اعداد رینولدز بسیار کوچک، دارای نوسان بوده و مقادیر کمتری را نسبت به اعداد رینولدز بزرگتر نشان میدهند. این موضوع ضرورت تعریف محدودیت برای دامنه کاربرد ضریب افت را نشان میدهد. به منظور تعیین ضریب شکل میلههای شبکه آشغالگیرهای مستغرق، افت جریان عبوری توسط معادلات مختلف محاسبه و با مقادیر اندازهگیری شده مقایسه شد. در اعداد رینولدز بزرگتر از 〖4‚7×10〗^4، معادله میوزبرگر (2002) نتایج قابل قبولی به منظور تعیین ضریب شکل میلههای شبکه آشغالگیر میدهد. بنابراین در این اعداد رینولدز به علت تطابق مقادیر اندازهگیری شده با نتایج بدست آمده توسط معادله میوزبرگر (2002)، از این معادله جهت مشخص کردن ضریب شکل استفاده شد که این مقادیر برای شبکه آشغالگیر بیضوی، مستطیل و مستطیلی-بیضوی به ترتیب 1.57، 2.73 و 1.74 میباشد. لیکن در اعداد رینولدز کوچک تر از 〖4‚7×10〗^4، داده های اندازهگیری شده هیچگونه تطابقی با مقادیر محاسبه شده از طریق معادلات را نشان نمیدهند. بنابراین جهت تعیین ضریب افت جریان عبوری از شبکه آشغالگیرها منحنیهایی ارایه شد.

هر ساله مقادیر زیادی از رسوبات ناشی از طغیان رودخانه ها در مواقع سیلابی به مخازن سدها و دریاچه ها وارد می شود، که عمر مفید سدها را کاهش داده و در آبگیری از مخازن مشکلاتی را ایجاد می کند. قوس رودخانه نیز به خاطر داشتن الگوی خاص جریان به نام جریان حلزونی، همواره مورد توجه مهندسین هیدرولیک بوده است و رسوبگذاری در آن حائز اهمیت است. به منظور بررسی غلظت و سرعت جریان غلیظ در بدنه جریان آزمایش هایی در قالب مدل فیزیکی انجام شد. آزمایش ها در یک فلوم با سه قوس90 درجه با شعاع های80،40 و 120، ارتفاع 60 و عرض 20 سانتی متر در آزمایشگاه مدل های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. در این مطالعه از مخلوط آب و نمک با غلظت های مختلف به عنوان جریان غلیظ نمکی استفاده شد. در هر آزمایش از 6 مقطع مختلف برای برداشت نمونه غلظت و از 9 مقطع مختلف برای برداشت نمونه سرعت در طول فلوم از بدنه جریان نمونه گیری شد، و در مجموع تعداد 144 نمونه پروفیل غلظت و 216 نمونه پروفیل سرعت از بدنه برداشت شد. چهار غلظت¬ 16،12،8 و 20 گرم در لیتر و دو دبی 5/0 و 1/1 لیتر بر ثانیه مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که. در طول خم ضخامت بدنه جریان غلیظ در وسط خم نسبت به ابتدا و انتها افزایش یافته و با افزایش غلظت جریان غلیظ از ضخامت بدنه جریان غلیظ کاسته شده همچنین با افزایش دبی به ضخامت بدنه جریان غلیظ افزوده و با افزایش شعاع خم از ضخامت بدنه جریان غلیظ کاسته شده است.مقایسه پروفیل غلظت در ابتدا و انتهای خم بیانگر افزایش دبی در واحد عرض می باشد.با افزایش دبی، از غلظت بدنه جریان کاسته می¬شودو با افزایش شعاع خم به مقدار غلظت جریان افزوده می شود. جریان های عرضی در طول خم باعث شده است که پروفیل سرعت در انتهای خم نسبت به ابتدا افزایش یابد. در انتهای خم در ناحیه جت و جریان پروفیل سرعت دو برآمدگی وجود دارد همچنین می توان گفت متوسط سرعت در خم با R/B=2 بیشتر از خم R/B=4 می باشد.

امواج عمود بر جریان در اثر قرار گرفتن موانعی مثل پایه های پل، اسکله و ... در مسیر جریان به وجود می آید، بدین صورت که در پشت موانع، ورتکس ایجادشده و در اثر منطبق شدن فرکانس این ورتکس با یکی از فرکانس های طبیعی نوسان آب، امواج عمود بر مسیر جریان تشکیل می شود. پژوهش حاضر به منظور بررسی امواج عمود بر جریان برای موانع مکعبی در دو حالت برخورد جریان به راس و ضلع و موانع استوانه ای با مدل فیزیکی انجام گرفت. کلیه آزمایش های این پژوهش در آزمایشگاه مدل های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز بر روی یک فلوم مستطیلی به طول 6 متر، عرض 0/72 متر و ارتفاع 6/0 متر انجام گرفت. در این آزمایش ها از تعدادی پایه های استوانه ای و مکعبی به ترتیب با اندازه قطر و ضلع مقطع 5/2 سانتی متر به عنوان موانع در مسیر جریان با آرایش های موازی و زیگزاگی در فواصل12 و 18 سانتی متر استفاده شده است. آزمایشهای این پژوهش در دو حالت آزاد و مستغرق صورت پذیرفت. بیشترین دامنه موج مُد 1 به اندازه 3/27 میلی متر مربوط به موانع مکعبی با آرایش موازی در حالت برخورد جریان به راس 120×120 و کمترین دامنه موج مُد 1 به اندازه 9/0 میلی متر مربوط به موانع مکعبی در حالت برخورد جریان به ضلع با آرایش زیگزاگی 180×180 است. بیشترین دامنه موج مُد 2 به اندازه 3/42 میلی متر مربوط به موانع مکعبی در حالت برخورد جریان به راس با آرایش موازی 120×120 و کمترین دامنه موج مُد 2 به اندازه 2 میلی متر مربوط به موانع مکعبی در حالت برخورد جریان به ضلع با آرایش موازی 180×180 است. رژیم جریان در تمامی آزمایش ها با توجه به عدد فرود، زیربحرانی است. با توجه به پارامترهای موثر در دامنه امواج عمود بر جریان و با آنالیز ابعادی آنها و با استفاده از نرم افزار آماری SPSS روابطی برای محاسبه نسبت دامنه در حالت استغراق به دامنه در حالت آزاد (𝐴𝑠𝑏⁄𝐴𝑛) ارائه گردید. عدد استروهال، درصد استغراق موانع، فاصله ردیف ها از یکدیگر، فاصله موانع از یکدیگر و نوع موج ازجمله پارامترهای موثر در محاسبه ی (𝐴𝑠𝑏⁄𝐴𝑛) هستند.

 در جریان مجاری روباز، عبور آب از بین موانع موجود در مسیر سبب شکل‌گیری لایه‌ی مرزی در بالادست موانع و جداشدگی خطوط جریان در پایین‌دست موانع و ایجاد ورتکس می‌شود. هنگامی‌که ورتکس‌ها به طور متناوب در دو سمت مانع ایجاد شوند، نیروهای تناوبی روی مانع ایجاد که این نیروها از مانع به سیال وارد می‌شوند. در شرایط خاص که فرکانس نیروی ورتکس با فرکانس طبیعی نوسان سازه برابر شود، حالت تشدید پدید می‌آید. در این پژوهش، آزمایش‌ها در یک فلوم مستطیلی به طول 6 متر و عرض 5/72 سانتی‌متر با به‌کارگیری موانع منشوری با مقطع مثلث و موانع استوانه‌ای چوبی به ضلع و قطر 25 میلی‌متر و ارتفاع 30 سانتی‌متر انجام شد. آزمایش‌ها در چینش‌های موازی و زیگزاگی در فواصل 120 و 180 میلی‌متری در دو حالت برخورد جریان به ضلع و برخورد جریان به راس موانع منشوری در شرایط مستغرق و غیرمستغرق در دو مد یک و دو بررسی و تجزیه‌وتحلیل شد. در هر آزمایش دامنه، ارتفاع و مدت زمان 10 نوسان آب در دبی ثابت 20 لیتر بر ثانیه برداشت شد. درمجموع 277 آزمایش در حالت غیرمستغرق و 182 آزمایش در حالت مستغرق انجام شد. در شرایط مستغرق و مد یک، بیشترین دامنه‌ی جریان در موانع منشوری با مقطع مثلث و چینش زیگزاگی با فواصل 120 میلی‌متری موانع از هم بود. در شرایط مستغرق و مد دو، بیشترین دامنه‌ی جریان در موانع استوانه‌ای با چینش موازی و فواصل 120 میلی‌متری موانع از هم مشاهده شد. در انتها با به‌کارگیری داده‌های آزمایشگاهی و نرم‌افزارهای آماری روابطی جهت پیش‌بینی دامنه‌ی جریان برای موانع مستغرق شده با سطح مقطع‌های متفاوت ارائه شد.

 افزایش جمعیت در سرتاسر جهان و نیاز به ایجاد رفاه نسبی، تغییر و تحولات در طبیعت را سرعت بخشیده است. مهار آب‌های سطحی بوسیله انواع سدها و به خصوص سدهای مخزنی در جهان از جمله این تغییرات می‌باشد. این سدها پیوسته توسط رسوبات انتقالی از حوضه‌های آبریز مورد تهدید واقع می‌شوند. یکی از عوامل موثر در عمر مفید سدها، پدیده رسوبگذاری و انباشت رسوب در مخازن آنها است. از مهمترین عوامل انتقال رسوب، جریان غلیظ می¬باشد. با توجه به این که آگاهی درست از شروع نقطه غوطه¬وری جریان غلیظ در مصب رودخانه هنگام مد دریا و همچنین در سدهای کوچک بعلت بالا آمدن سریع آب که باعث حرکت جریان زلال میگردد، در کنترل و مهار جریان¬های غلیظ و جلوگیری از خسارات و مشکلات ناشی از این جریان¬ها به ما کمک زیادی بنماید; بنـابراین در ایـن تحقیق، وضعیـت نقطه غوطه¬وری جریـان غلیظ در سیال پیرامونی در حال حرکت در قالب مدل فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشها در یک فلوم بطول 8/8 ، عرض 35 سانتیمتر و عمق 66 سانتیمتر در آزمایشگاه مدلهای فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام پذیرفت. در این تحقیق از مخلوط آب و نمک بعنوان جریان غلیظ نمکی استفاده و تعداد 54 آزمایش به گونه¬ای انجام پذیرفت که برای هر شیب (شیب 2،3،4درصد)، 3 دبی سیال غلیظ متفاوت با 3 دبی جریان زلال متفاوت و در هر دبی نیز 2 غلظت متفاوت (با جرم 1005 و 1009 کیلوگرم بر مترمکعب) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شیب بر روی نقطه غوطه¬وری تاثیر گذار بوده و افزایش شیب باعث افزایش عمق نقطه غوطه-وری میگردد. همچنین نتایج نشان دهنده آن است که هنگامی که دبی¬های ورودی سیال زلال و غلیظ یکسان هستند بیشترین عمق نقطه غوطه¬وری تشکیل میگردد. نتایج بیانگر افزایش عمق نقطه غوطه¬وری در هنگام افزایش سرعت متوسط جریان غلیظ می¬باشد. در این تحقیق عدد فرود دنسیومتریک در نقطه غوطه¬وری برای هر سه شیب زیر بحرانی بدست آمد. همچنین با افزایش عدد فرود دنسیومتریک در نقطه غوطه¬وری، ارتفاع نقطه غوطه¬وری افزایش یافت. با تحلیل داده¬های بدست آمده از آزمایشها، رابطه ارتفاع نقطه غوطه¬وری جریان¬های غلیظ در شرایط سیال پیرامونی در حال حرکت بررسی و رابطه¬ای پیشنهاد گردید.

پلها از جمله مهمترین و پرکاربردترین سازه های رودخانه ای هستند که در راهسازی از اهمیت زیادی برخوردارند. یکی از مواردی که تحت تاثیر ایجاد سازههای آبی در فرآیند طبیعی سیستمهای آبی ظهور پیدا میکند، انواع مختلفی از فرسایشهای القایی است که میتوان آن را ناشی از دخالت بشر در یک نظام هماهنگ تلقی کرد. این تغییرات معمولاً باعث افزایش ظرفیت انتقال رسوب در سیال شده و درنهایت منجر به ایجاد پدیده آبشستگی خواهد شد. دو عامل مهم باعث ایجاد آبشستگی در اطراف پایه های پل می شوند، یکی برخورد جریان با پایه و دیگری جدا شدن جریان از پایه. این تحقیق، با هدف بررسی تاثیر مقیاس پایه های پل در آزمایش های آبشستگی موضعی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشها برای 6 پایه پل استوانه ای به قطرهای 10، 20، 30، 40، 60 و 100 میلی  متر با برقراری شرایط آب زلال در اعداد فرود 16/0، 14/0، 12/0 و 11/0 در یک کانال آزمایشگاهی با بستری از ذرات رسوبی به اندازه¬ی متوسط 5/0 میلی¬متر و اعداد فرود 17/0، 15/0، 14/0 و 12/0 برای رسوب بستر با اندازه¬ی متوسط 7/0 میلی¬متر انجام گردید. نتایج نشان داد در تمامی قطر پایه¬ها با افزایش عدد فرود میزان آبشستگی افزایش می¬یابد. با افزایش 45/45 درصدی عدد فرود جریان از 11/0 به 16/0 برای پایه 60 میلی¬متری عمق آبشستگی به میزان 6/66 درصد افزایش می¬یابد. در شرایط هیدرولیکی ثابت با افزایش قطر پایه، عمق آبشستگی افزایش می¬یابد. با افزایش 20درصدی قطر پایه از 50 به 60 میلی¬متر در عدد فرود 16/0 عمق آبشستگی 34/10 درصد افزایش داشته است. همچنین با تحلیل آزمایش¬ها پایه¬ی 30 میلی¬متری، پایه¬¬ای با قطر مناسب برای انجام سایر کارهای آزمایشگاهی مشابه جهت تطبیق بیشتر نتایج با واقعیت پیشنهاد گردیده است. همچنین در مورد اثر قطر پایه و تطابق با شرایط صحرائی، پایه پل¬های کوچک¬تر از 30 میلی¬متر عمق آبشستگی نسبی آ¬ن¬ها نزدیک به پایه¬ پل¬های نادری و پنجم می¬باشد.
 

 

وجود موانعی همچون پایه و کوله های پُل، پایه و شمع های اسکله های ساحلی، بارج های دریایی، گیاهان آبزی و پوشش گیاهی ساحلی یا تالاب ها در مسیر یک جریان و یا جریان های چند شاخه ای هنگام جریان سیلابی و همچنین تغییر شکل های ناگهانی دیواره‌های جانبی، می تواند در جریان ایجاد اغتشاش نموده و شکل و مسیر طبیعی آن را برهم زند.
با عبور جریان از این موانع در پایین دست آنها اغتشاشی موسوم به ورتکس و در بالادست آنها امواجی موسوم به نعل اسبی ایجاد می‌شود. فرض بر این است که با برهم نهی امواج حاصل از این اغتشاش یا به بیان دگر با هم فرکانس شدن این ریز موج ها با فرکانس طبیعی جریان آب، پدیده‌ی تشدید حادث می‌شود. اگر دیواره‌های جریان مانند یک فلوم آزمایشگاهی بسته و ثابت باشد، این پدیده‌ی تشدید را می‌توان به صورت یک موج مکانیکی عرضی کامل و ایستا(عمود بر مسیر اصلی جریان) در مُدهای مختلف مشاهده نمود.
در مطالعه ی حاضر، آزمایشات با موانع استوانه‌ای به قطر 25 میلی متر و ارتفاع 30 سانتی متر در یک فلوم آزمایشگاهی به عرض 5/72 سانتی متر و 6متر طول هدایت گردیدند. شرایط آزمایشات به نحوی بوده که در ابتدا به عنوان یک آزمایش مرجع مشخصات موج و جریان را در مرحله ای که موج عرضی با حداکثر دامنه‌ی خود تشکیل می گردید، ثبت شده و در مراحل بعدی با مستغرق نمودن استوانه ها به میزان درصدی از ارتفاع جریان آزمایش مرجع، خصوصیات موج عرضی ایجاد شده بررسی شد. در انتها روابطی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی جهت پیش بینی دامنه و سایر خصوصیات موج عرضی تشکیل شده در اثر برخورد جریان با موانع استوانه‌ای ارائه گردید.