بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبشکن ها بر کنترل فرسایش کناری رودخانه ها

رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی تامین آب به منظور استفاده در تولیدات کشاورزی و تامین مواد غذایی، همواره مورد توجه و نیاز انسان ها بوده و نقش بسیار مهمی را در زندگی بشر ایفا کرده است. یکی از فعالیت های طبیعی و مخرب که بر رودخانه ها تحمیل می شود، فرسایش کناره ای می باشد. این فرسایش در اثر سیلاب و یا ریزش رواناب حاصل از اراضی اطراف به درون رودخانه به وجود آمده، در حاشیه بعضی از رودخانه ها در کناره تراس های آبرفتی حاصلخیز ظاهر شده و سالانه مقداری از سطح اراضی زیر کشت را از بین می برد. این فرسایش را می توان با شناسایی نقاط حساس رودخانه و هم چنین با استفاده از روش های مکانیکی و بیولوژیکی کاهش داد. لذا به دلیل آنکه در بعضی مواقع فرسایش بسیار شدید بوده، به خصوص در قوس های بحرانی رودخانه که جابجایی محور رودخانه صورت می گیرد، استقرار پوشش گیاهی به تنهایی موثر نبوده و نیاز به انجام عملیات پشتیبانی و اجرای سازه های مکانیکی می باشد. یکی از وظایف آبخیزدار به حداقل رساندن فرسایش کناری رودخانه است. از روش های معمول و متداول کنترل این نوع فرسایش و ساماندهی رودخانه ها استفاده از روش های مکانیکی مانند احداث آبشکن است. آبشکن با تغییر الگوی جریان رودخانه و کاهش سرعت جریان، جریان را از دیواره رودخانه دور می سازد و موجب می شود کناره ها در معرض فرسایش قرار نگیرند، در این تحقیق از سازه انحرافی آبشکن برای ساماندهی و کاهش فرسایش کناری رودخانه استفاده شده است. به منظور بررسی تاثیر طول آبشکن، زاویه قرارگیری آن نسبت به ساحل و موقعیت قرارگیری آبشکن، آزمایش ها در داخل فلومی به طول ‮‭24‬ متر انجام شد. نتایج نشان داد، با افزایش ‮‭66‬ درصد به دبی جریان میزان فرسایش کناری ‮‭20‬ درصد افزایش یافت و احداث و تعبیه آبشکن منجر به حفاظت ‮‭12‬ تا ‮‭15‬ درصد کناره رودخانه نسبت به شرایط شاهد در مقابل فرسایش کناری شد. افزایش دبی جریان، افزایش عمق جریان و پروفیل سطح آب را در پی داشت. هم چنین نتایج بر اساس برازش داده های آزمایشگاهی، به صورت رابطه ای بی بعد برای تخمین سطح فرسایش یافته کناره رودخانه ارایه شد. این رابطه با ضریب تعیین‮‭806‬/،0 خطای نسبی ‮‭8/38‬ درصد و دامنه تغییرات %‮‭20‬ توانست ‮‭93‬ درصد داده ها را پوشش دهد. نتایج حاصل از این رابطه نشان داد، زاویه آبشکن و عمق جریان، با سطح فرسایش یافته کناره رودخانه رابطه مستقیم دارند و افزایش آنها منجر به افزایش سطح فرسایش یافته کناره رودخانه می شوند، عرض مقطع جریان، قطر متوسط ذرات و طول آبشکن با سطح فرسایش یافته رابطه عک س دارند و با افزایش طول آبشکن سطح بیشتری از کناره رودخانه از فرسایش حفاظت می شود. تاکنون محققین رابطه ای بین فرسایش کناری رودخانه و عوامل موثر در طراحی آبشکن ارایه نکرده اند و تمامی روابط ارایه شده در خصوص آبشستگی دماغه آبشکن می باشند. کلمات کلیدی: ساماندهی رودخانه، فرسایش کناری، آبشکن، رابطه بی بعد.