حامد شهسواری - دانشجوی دکتری سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
سبحان مرادی - دانشجوی دکتری سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد مشهد، ایران.
سعید رضا خداشناس - استاد تمام گروه علوم و مهندسی آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

کاهش آبشستگی برای جلوگیری از تخریب سازه­های هیدرولیکی که در مسیر جریان­های آبی قرار می­گیرند، امری اجتناب­ناپذیر است. در این تحقیق به بررسی اثربخشی طوق نیم­دایره­ای بر کاهش عمق آبشستگی در اطراف تکیه­گاه با هدف مشخص شدن تغییرات الگوی جریان در اطراف این سازه پرداخته شد. آزمایش­ها در شرایط آبشستگی آب­زلال و طوق­ها به شکل نیم­دایره­ای بر روی تکیه­گاه­های نیم­دایره­ای در دو اندازه L۵/۱و L۲ (L طول تکیه­گاه در برابر جریان) و در سه تراز مختلف نسبت به بستر، هم تراز بستر و L۲/۰ زیر و بالای بستر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که وجود طوق علاوه بر کاهش میزان عمق نهایی آبشستگی موجب تاخیر در روند آبشستگی نیز شده است، که این اثر بخشی با افزایش اندازه طوق بیشتر مشاهده می­گردد. به­علاوه تراز قرارگیری طوق­های با اندازه برابر می­تواند موجب عملکرد بهتر طوق و در نتیجه کارآمدی آن در هزینه تمام شده طرح باشد. با توجه به نتایج آزمایش­ها طوق با اندازه L۲ و قرارگیری در زیر بستر عملکرد بهتری از خود نشان داد و موجب کاهش ۵۸ درصدی عمق نهایی آبشستگی نسبت به تکیه­گاه شاهد شد. همچنین با بررسی مشخصات جریان در اطراف تکیه­گاه در شرایط با و بدون طوق مشخص گردید که طوق باعث کاهش مقادیر سرعت در جهات مختلف بخصوص در بالادست تکیه­گاه می­شود و تاثیر آن بر روی جریان روبه­پایین، موجب کاهش قدرت گرداب­ها و تغییر رفتار رفت و برگشتی و جابجایی موقعیت گرداب­ها می­گردد. به طوری که وجود طوق مقدار ماکزیمم سرعت جریان روبه­پایین را در بالادست تکیه­گاه به میزان ۳۹ درصد کاهش داده است.

آب زلال, آبشستگی, الگوی جریان, تکیه گاه, طوق