Experimental Study on Effects of Permeability and Spur Dike Series Length on Scour-Hole Dimensions in a 90° mild bend under non-submerged conditions

Document Type : Research Paper

Authors

Professor, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University, ‌of Ahvaz, Iran

Abstract

River changes happen due to the periodic erosion and sedimentation along river bed, destruction and widening of river banks, movement of the meandering pattern and flow direction, changing of river form (braided, sinusoidal, and straight), and shortcut or diversion of river path. One of the common hydraulic structures for  erosion controlling in river bend is spur dike. Ezzeldin et al (2007) conducted experiments on a permeable spur dike to investigate the effect of the fluctuation ratio and the angle of attack on the scour hole dimensions. Based on the obtained results, for the same flow conditions and the degree of tightness, a 30-degree angle has been found to have a good effect on  scour depth reduction in the nose and controlling coastal erosion. Nasrollahi et al (2008) examined the experimental investigation on the scouring hole around permeable and impermeable spur dikes. Based on the dimensional analysis, the important parameters affecting the scour hole are Froude number, permeability of the spur dike, and the ratio  of flow depth to the length of the spur dike, the ratio D50 to the spur dike length and the channel width-to-length ratio. The results showed a significant reduction in the maximum permeability of scour depth compared to an impermeable spur dike, and there were also relationships for maximum scour depth.

Keywords

Main Subjects


1-    بی‌نام، 1387. مبانی طراحی سازه‌های کنترل فرسایش در رودخانه‌ها و آبراهه‌ها، نشریه 417، معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور.
 
2-    شهابی، م. و س.م. کاشفی­پور، 1394. بررسی آزمایشگاهی اثر نفوذپذیری سری آبشکن­ها بر روی ابعاد چاله آبشستگی در شرایط غیر مستغرق در قوس 90 درجه ملایم، مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبیاری، 39 (4): 21-13.
 
3-    موسوی، ک.و م. قدسیان، 1389. بررسی آزمایشگاهی تأثیر شعاع انحنای نسبی کانال بر آبشستگی بستر در خم 90 درجه، مجله علمی پژوهشی عمران مدرس، سال دهم، (2): 147-135.
 
4-    مهرنهاد، ع. و م. قدسیان،. 1391. بررسی آزمایشگاهی اثر عدد فرود جریان بر آبشستگی و تغییرات توپوگرافی بستر در مسیر مستقیم به دلیل استقرار آبشکن T شکل در قوس 90 درجه، انجمن علوم و مهندسی منابع آب، تحقیقات منابع آب ایران، سال هشتم، (2): 79-71.
 
5-    یباره‌پور، ا. و س.م. کاشفی‌پور، 1392. بررسی آزمایشگاهی تأثیر نفوذپذیری آبشکن روی ابعاد چاله فرسایشی، نشریه دانش آب و خاک، 24 (3): 40-27.
 
6-    Ezzeldin, M. M., Saafan, T.A., Rageh, O.S. and L.M. Nejm. 2007.  11thInternational water technology conference, Sharm El-sheikh, Egypt.
 
7-    Nasrollahi, A., Godsian, M. and S.S.A. Salehi Neyshabouri.  2008.  Local scours at  permeable spur dikes. Journal of Applied Siences, 8(19): 3398-3406.
                                                                                                                                        
8-    Osman, M.A. and H. Negmaldin Saeed.  2012. Local scour depth at the nose of permeable and impermeable spur dykes. University of Khartoum Engineering Journal, 2(1): 1-9.
 
9-    Zhang, H. and H.  Nakagawa. 2008. Scour around spur dykes: Recent advances and future researches, Annuals of the Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 51B:171-188.
Volume 40, Issue 3
December 2017
Pages 35-48
  • Receive Date: 08 January 2016
  • Revise Date: 21 May 2016
  • Accept Date: 28 May 2016
  • First Publish Date: 22 November 2017