اثر تراكم و هندسه پوشش گياهي بر مقاومت جريان در رودخانه هاي با بستر شني

كارشناسي ارشد

حضور پوشش گياهي در آب پارامتر‌هاي اصلي جريان را تحت تاثير قرار مي‌دهد و اين تاثيرات مي‌تواند خدمات زيست‌محيطي ارزشمندي در محيط‌هاي آبي همچون رودخانه‌ها، تالاب‌ها و سواحل به همراه داشته باشد. پوشش گياهي درون آب با ايجاد مقاومت در برابر جريان موجب كاهش ظرفيت انتقال آب و بالا آمدن سطح آب مي‌شود و پژوهشگران سعي دارند تا بين خدمات زيست‌محيطي ارزنده پوشش گياهي و معضلات ناشي از بالا آمدن سطح آب تعادلي ايجاد كنند. اين تعادل تنها در صورت كمي شدن هرچه دقيق‌تر مقاومت جريان حاصل مي‌شود. مقاومت جريان ناشي از پوشش گياهي تابعي از پارامتر‌هاي پوشش گياهي همچون تراكم و پارامتر‌هاي جريان مانند عمق و سرعت است. در اين پايان‌نامه حساسيت مقاومت جريان به تغيير تراكم كه اصلي ترين پارامتر در تعيين مقاومت جريان است و همچنين حساسيت مقاومت جريان به الگوي توزيع توده‌هاي پوشش گياهي در سطح كانال و توزيع سطح پوشش گياهي در ارتفاع كه علي‌رغم تاثير قابل توجه بر مقاومت جريان كمترمورد مطالعه قرار گرفته اند، سنجيده شده است. اين سنجش با مدل‌سازي فيزيكي در فلومي آزمايشگاهي به طول 13 متر و عرض 45 سانتي‌متر توسط پوشش گياهي شبيه‌سازي شده با استوانه و صفحات چوبي انجام شده است. 6 چينش براي بررسي اثر تراكم، 5 چينش براي بررسي اثر الگوي توزيع پوشش در سطح كانال و 3 چينش براي بررسي اثر توزيع سطح پوشش در ارتفاع بر مقاومت جريان، بكار گرفته شده اند و از ضريب مانينگ براي كمي كردن مقاومت جريان استفاده شده است. مطابق انتظار با افزايش تراكم مقاومت جريان افزايش مي‌يابد و نحوه تغيير تراكم با افزايش پارامتر‌هاي مختلف كمي‌سازي تراكم بررسي شده است و سپس اين پارامتر‌ها با يكديگر مقايسه شده‌اند. نحوه تغيير پروفيل سرعت و امكان رخ دادن پديده كلوين-هلمهولتز با افزايش تراكم نيز مورد بررسي قرار گرفته است. با تغيير الگوي توزيع توده‌هاي پوشش گياهي در سطح كانال با ثابت نگه داشتن ديگر عوامل تاثير‌گذار، ضريب مانينگ تا 40% افزايش مي‌يابد همچنين نتايح نشان مي‌دهند كه افزايش تعداد توده‌ها در طول كانال عامل تعيين كننده در پيش‌بيني مقاومت جريان است. با تغيير توزيع سطح پوشش در ارتفاع و ثابت نگه داشتن ديگر پارامتر‌ها ضريب مانينگ تا 18% تغيير مي‌كند و رابطه‌اي مستقيم و خطي بين فاصله مركز سطح پوشش از بستر و ضريب مانينگ مشاهده مي‌شود. توزيع عرضي سرعت ميانگين‌گيري شده در عمق و توزيع تنش برشي بستر با تغيير تراكم و الگوي توزيع پوشش گياهي نيز به اختصار بررسي شده است.

193279

دانشگاه علم و صنعت ايران

آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر حسين افضلي مهر