اثر متقابل غیریکنواختی جریان و پوشش گیاهی صلب مستغرق بر خصوصیات جریان آشفته

محمد هادی فتاحی ¹ ( دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، ایران )
محمد هادی محمدی ² ( دانشجوی دکتری رشته مهندسی عمران گرایش مهندسی و مدریت منابع آّب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، شیراز، ایران )
امین رستمی راوری ³ ( استادیار گروه مهندسی آب ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، شیراز، ایران )

تاريخ الإرسال : 19 الثلاثاء , ذو الحجة, 1445 تاريخ التأكيد : 13 السبت , صفر, 1446

الکلمات المفتاحية: پوشش گیاهی مستغرق صلب, جریان‌های کندشونده و تندشونده, شکل بستر سه‌بعدی گودآب, رودخانه ماربر پادنا,

ملخص المقالة :

ناپایداری برشی ناشی از حضور پوشش گیاهی در بستر رودخانه‌ها باعث تبادل جرم و مومنتوم بین لایه‌های داخل و فوقانی پوشش گیاهی می‌شود. حضور پوشش گیاهی باعث کاهش سرعت جریان، کاهش عرض رودخانه، افزایش رسوبگذاری در بستر رودخانه و در نتیجه کاهش دبی جریان عبوری رودخانه می‌شود. آزمایشات این پژوهش در یک کانال مستطیلی مستقیم به طول 14 متر، عرض 90 سانتی متر و عمق 60 سانتی متر تحت دبی ثابت 7/31 لیتر بر ثانیه انجام پذیرفته است. یک گودآب سه‌بعدی شنی با شیب جریان گیاهی صلب مستغرق با ارتفاع 12 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر با تراکم ثابت سطحی 004/0 بر روی کندشونده 75/10 درجه و شیب جریان تندشونده 96/7 درجه با بستر شنی احداث شده و المان‌های شکل بستر به صورت نامنظم توزیع شده است.
یافته‌های پژوهش نشان داد حداکثر سرعت جریان در y/h=0.52 برای جریان کندشونده و در y/h=0.47 برای جریان تندشونده حادث شده است. بنابراین به نظر می‌رسد عمق اعتبار قانون لگارتیمی تابعی از موقعیت اندازه‌گیری پروفیل سرعت و توزیع غیریکنواخت المان‌های گیاهی صلب مستغرق بر روی شکل بستر سه‌بعدی گودآب شنی بوده است. بررسی قانون نقصان سرعت حاکی از آن بوده است که تابع برخاستگی کلز در مقاطع جریان کندشونده و تندشونده در شرایط آزمایش دارای مقادیر Π=-2.8 و Π=-5 هستند. در هر صورت، مقاطع جریان‌های کندشونده و تندشونده در یک گودآب شنی سه‌بعدی در حضور المان‌های گیاهی صلب مستغرق می‌توانند به عنوان مانعی در جریان عمل کنند و باعث خم شدن و چرخش آب در اطراف آن‌ها شوند.