به دلیل اینکه پل‌ها علاوه بر اینکه بار ترافیکی را از خود عبور می‌دهند در یک محیط آبی نیز واقع شده اند، و از آنجا که یکی از عوامل تخریب پل‌ها وقوع سیلاب‌ها است، لذا انجام بررسی‌های لازم از جمله عملیات صحرایی جهت طراحی اصولی هیدرولیکی پل از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد.
از آنجایی که انجام مطالعات صحرایی مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد می‌باشد، لذا از بررسی دقیق بعضی از دادهای موجود می‌توان کمک گرفت، از جمله این داده ها:
- عکس‌های هوایی و ماهواره ای
با استفاده از این امکان می‌توان:
- مسیر و جابجایی آبراهه‌ها را آنالیز کرد.
- فرسایش‌های ناشی از جریان‌ها مخصوص در زمان وقوع سیلاب‌ها را بررسی نمود.
- می توان نیز زمین‌های که تحت تاثیر سیلاب قرار می‌گیرند را شناسایی کرد.
- بررسی پایدری آبراهه‌ها را مطالعه نمود.
- یک برداشت کلی از عرض بستر سیلاب را دریافت کرد.
- با بهره گرفتن از اطلاعات ژئوتکنیکی ثبت شده آزمایش خاک منطقه از گمانه‌های حفر شده برای مقاصد مختلف می‌توان یک تصویر کلی از وضعیت محتمل ژئوتکنیکی ترسیم کرد. لازم به ذکر است که برای آنالیز طراحی پی پل‌ها لازم است که گمانه‌های عمیقی حفر شود که حد اقل عمق آن برای محاسبه میزان آبشستگی که در جلوی پایه‌ها اتفاق می‌افتد باید بررسی و تصمیم گیری شود.
-
استفاده از نقشه‌های توپوگرافی و بررسی عوامل مختلفی از جمله آهنگ رسوبخیزی منطقه نیز می‌تواند کمک کننده باشد.
-
بهره گیری از داده‌های هواشناسی مخصوصا بارندگی که برای محاسبه دبی یک سیلاب مورد نیاز است، عمق و شدت بارندگی، تغییرات دما و سرعت باد و بارش برف در تعیین طراحی هیدرولیکی سازه پل مهم است، چراکه این داده‌ها برای:
- محاسبه ارتفاع امواج ممکن
- محاسبه نیروهای ناشی از برخورد یخ
- محاسبه ارتفاع عرشه پل و...
تعیین کننده می‌باشند. مهندسی هیدرولوژی نیز نقش کلیدی در طراحی هیدرولیکی پل ایفا می‌کند.
شناسایی حوضه‌های ابریز و مشخصات آن‌ها از جمله:
- محاسبه تقریبی حجم رواناب و بررسی فراونی وقوع و دوره بازگشت آن.
- محاسبه مساحت، محیط، شیب و زبری هیدرولیکی حوضه آبریز.
بررسی اجسام شناور و رسوبات معلق که شامل خار و خاشاک و اجسامی که سیلاب‌ها می‌توانند باعث حمل آن شود و ممکن است باعث بسته شدن ورودی آبروها گردد و یا به تاسیسات هیدرولیکی آبروها خساراتی وارد کنند، که به عوامل زیادی بستگی دارد، از جمله وضعیت وجود این اجسام در دشت‌های سیلابی و کاربری ناحیه حوضه آبریز و سرعت و شیب جریان.
- تهیه نقشه‌ها و پروفیل‌های مختلف عرضی و طولی از بستر رودخانه و تراز سطح آب با درج سرعت و یا دبی آن در محل‌های مختلف، شناخت موانعی که در مسیر حرکت جریان وجود دارند جهت مدل سازی جریان و بررسی تاثیرات تاسیسات هیدرولیکی طراحی شده بر جریان و در نهایت برسی محل‌های پیشنهادی پل و موقعیت‌های جایگزینی که می‌توان برای آن در نظر گرفت.
-
واکنش جریان به تاسیسات هیدرولیکی: قبل از طراحی هر گونه تاسیسات هیدرولیکی باید تاثیر آن بر جریان بررسی گردد، می‌توان با مدل سازی جریان رودخانه و تاسیسات هیدرولیکی مورد نظر در آزمایشگاه‌های هیدرولیکی، واکنش جریان را نسبت به این تاسیسات آنالیز نمود.
-
انتخاب محل مناسب برای احداث پل: مناسب ترین محل استقرار یک پل باید تامین کننده بهترین بازدهی، تاثیر و تسهیل در مسیر مواصلاتی باشد، به طور کلی محل اجرای سازه پل تابع عوامل زیر می‌باشد:
ملاحظات مهندسی:
- محل امتداد پل بهتر است با جریان رودخانه زاویه 90 درجه بسازد، این امر دو حسن دارد، طول پل کمتر می‌شود و پایه‌های پل کمتر در معرض تخریب‌های ناشی از زاویه دار بودن برخور جریان می‌باشند.
- محلی انتخاب شود که امکان جابجایی رودخانه در آن نباشد، اگر هم امکان وقوع این پدیده وجود داشته باشد باید ساماندهی‌های لازم برای جلوگیری از این امر اتخاذ گردد.
- محل اجرای پل باید با در نظر گرفتن تاثیرات سازه‌های هیدرولیکی دیگر (در صورت وجود)، یا سازه‌های هیدرولیکی که در آینده با توجه به محل ممکن است ساخته شوند اتخاذ گردد، چون حضور سازه‌های هیدرولیکی دیگر مانند سد‌ها می‌تواند بر عملکرد سازه پل و تاسیسات هیدرولیکی اثر گذار باشند.
-
محل احداث پل باید از گسل دور باشد و بستر باید مناسب استقرار پایه‌های پل از نظر ژئوتکنیکی تشخیص داده شود، که از خرابی‌های محتمل بعدی مانند لغزش، فرسایش، نشست و... مصون بماند.
ملاحظات اقتصادی
ملاحظات اجتماعی
ملاحظات هنری.
- رسوب گذاری و فرسایش: سرعت و عمق جریان دو عامل مهم انتقال رسوب (که توسط فرسایش سنگ‌ها به وجود می‌آیند) می‌باشند. هنگامی که انرژی جریان کاهش می‌یابد رسوب گذاری از سنگدانه‌های سنگین تر تا سنگدانه‌های سبک تر شروع می‌شود. ترسیم هیدروگراف سالیانه رودخانه برای تخمین مقدار و نوع این رسوب از اهمیت بالایی برخوردار است. تشخیص و بررسی ناحیه‌های بحرانی آسیب پذیر که عملیات فرسایش یا رسوب گذاری در آن‌ها محتمل تر است نیز برای اتخاذ تدابیر بعدی لازم به نظر می‌رسد.