تأثیر پوشش گیاهی بستر آبراهه بر هیدرولیک جریان و فرم بستر

Abstract

پوشش گیاهی در بستر و حاشیه رودخانه موجب افزایش زبری مسیر و کاهش میانگین سرعت جریان، کاهش انرژی آب و تغییر توزیع سرعت لایه‌ای و به­عبارتی پروفیل سرعت جریان در مقطع عرضی رودخانه می‌شود. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر پوشش گیاهی شاخه‌ای بر جریان و فرم بستر در آبراهه بررسی شد. شبیه‌سازی جریان در کانال آزمایشگاهی به طول هفت متر، عرض و ارتفاع 25 سانتی‌متر با دبی‌های سه، پنج و هفت لیتر بر ثانیه و شیب‌های یک، سه و پنج در هزار و پوشش گیاهی مصنوعی از نوع شاخه‌ای با تراکم‌های 50، 25 و 12 درصد در شرایط مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت. با توجه به داده‌برداری انجام شده، می‌توان نتیجه گرفت که اختلاف بین رقوم سطح جریان و بستر جریان و همچنین، دبی جریان، تحت تأثیر انواع تراکم پوشش گیاهی قرار دارد. وجود پوشش باعث ایجاد مقاومت در برابر جریان و افزایش عمق می‌شود. در تمامی آزمایش‌ها، با افزایش تراکم پوشش مقدار فرسایش بستر نسبت به شرایط اولیه بیشتر شد، به­صورتی که در تراکم 50 درصد بیشترین و در تراکم 12 درصد کمترین تغییر مشاهده شد. در شرایط دبی یکسان با افزایش تراکم، عمق جریان افزایش می‌یابد. جابه‌جایی ذرات بستر در منطقه دارای پوشش گیاهی با افزایش تراکم، افزایش می‌یابد که در تراکم 50 درصد، سطح جریان نسبت به تراکم‌های 12 و 25 درصد بیشتر و همچنین در این تراکم، بستر جریان نسبت به سطح اولیه دچار فرسایش و تغییر فرم بیشتری شده و ته‌نشینی و تجمع ذرات در انتهای پوشش در شرایط با تراکم کمتر، بیشتر مشاهده‌ شده است.