موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 10 2025 12 22 Effect of clay content on local scouring downstream of a submerged horizontal jet at maximum bed compaction اثر رس بر آبشستگی موضعی در شرایط حداکثر تراکم بستر رسوبی پائین‌دست جت افقی مستغرق 2655 2671 105508 10.22059/ijswr.2025.398634.669976 FA محسن نصرآبادی گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط‌زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران عارف جباری زهرا گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط‌زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران جواد مظفری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط‌زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران Journal Article 2025 07 15 Adding clay to the sediment composition downstream of hydraulic structures in rivers generally increase the soil resistance to fluid erosive forces by increasing particle adhesion, improving soil structure, reducing uncontrolled permeability, and increasing water retention capacity. In the present study, the effect of adding clay to the sediment composition as a protective approach and reducing scour downstream of a submerged horizontal jet by reaching the maximum dry density of the sediment composition has been investigated experimentally. Experiments were conducted for two Froude numbers 4 and 6 and three types of sands with average diameters of 0.63 mm (S1), 1.81 mm (S2) with uniform grain size, and 1.74 mm (S3) with non-uniform grain size in a laboratory flume with a width and depth of 80 cm and a length of 10 m. In order to achieve maximum density, natural clay was used with percentages of 5, 10, and 15. The results showed that for the Sand S1, the scour hole dimensions with the finest grain size (S1) reach zero at a Froude number of 4, and at a Froude number of 6, the scour depth, dune height, and scour hole volume decrease by 37%, 50.8%, and 56.25%, respectively. Also, for Sands S2 and S3 with the same average diameter but different grain size distribution, it was observed that particle non-uniformity under maximum density conditions has a significant effect on scour hole dimensions. The results showed that for the S2 grain size and Froude number of 4, the scour hole dimensions reach their lowest value by adding 10% clay. While for the S3 grain size, by adding 5% clay to the mixture, the hole dimensions reach zero. افزودن رس به ترکیب رسوبات در پائین‌دست سازه‌های هیدرولیکی در رودخانه‌ها، با افزایش چسبندگی ذرات، بهبود ساختار خاک، کاهش نفوذپذیری کنترل‌نشده و افزایش ظرفیت نگهداری آب، به‌طورکلی سبب افزایش مقاومت خاک در برابر نیروهای فرساینده آب خواهد شد. در تحقیق حاضر، اثر افزودن رس به ترکیب رسوبات به‌عنوان یک راهکار حفاظتی برای کاهش آبشستگی پائین‌دست جت افقی مستغرق با رسیدن به حداکثر جرم‌مخصوص خشک ترکیب رسوبات به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش‌هایی به‌ازای دو عدد فرود 4 و 6 و سه نوع ماسه با قطرهای متوسط mm 63/0 (S1) و mm 81/1 (S2) با دانه‌بندی یکنواخت و mm  74/1 (S3) با دانه‌بندی غیریکنواخت در یک فلوم آزمایشگاهی با عرض و عمق 80 سانتی‌متر و طول 10 متر انجام شد. به‌منظور دستیابی به تراکم حداکثر از رس طبیعی با درصد‌های 5، 10 و 15 استفاده گردید. نتایج نشان داد که برای دانه‌بندی S1 در عدد فرود 4 ابعاد حفره آبشستگی به صفر می‌رسد و در عدد فرود 6 عمق آبشستگی، ارتفاع تلماسه و حجم حفره آبشستگی به‌ترتیب به‌میزان 37 درصد، 8/50 درصد و 25/56 درصد کاهش می‌یابد. همچنین برای رسوبات S2 و S3 با قطر متوسط یکسان ولی توزیع دانه‌بندی متفاوت، مشاهده شد که غیریکنواختی ذرات در شرایط حداکثر تراکم تاثیر قابل‌توجهی در ابعاد حفره آبشستگی دارد. نتایج نشان داد که برای دانه‌بندی S2 و عدد فرود 4 ابعاد حفره آبشستگی باافزودن 10 درصد رس به کمترین مقدار می‌رسد. این در حالی است که برای دانه‌بندی S3 با افزودن 5 درصد رس در ترکیب، ابعاد حفره به صفر رسید. https://ijswr.ut.ac.ir/article_105508_846017ca32e0642596e9170339b75c00.pdf