بررسی ساختار جریان متاثر از توده گیاهی با سه تراکم مختلف در رودخانه قلوه‌سنگی

Abstract

اثر توده گیاهی بصورت مستغرق در رودخانه‌ها برای مطالعه فرایند های هیدرولیکی مانند مقاومت جریان و انتقال رسوب قابل ملاحظه است. هرچند تحقیق در این زمینه بصورت محدود گزارش شده است. با توجه به شباهت بیشتر ساختار جریان متاثر از پوشش گیاهی به لایه اختلاط نسبت به لایه مرزی، تئوری اختلاط جهت کمی نمودن تعامل جریان و توده گیاهی در این پژوهش مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. هر چند یکی از ویژگی‌های اساسی توده گیاهی تشکیل جریان‌های درحال‌توسعه است که در تئوری اختلاط لحاظ نشده است. از اینرو ضروری است روابط دینامیک مکانی جریان، با تئوری لایه اختلاط ادغام گردند. در این پژوهش جهت ارزیابی کاربرد این تئوری از مطالعه میدانی کمک گرفته شد. در این مطالعه میدانی، از اندازه‌گیری‌های بعمل امده در رودخانه قلوه سنگی بهشت‌آباد در استان چهار‌محال‌بختیاری بر روی توده گیاهی با سه تراکم مختلف استفاده می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که تطابق قابل قبولی بین مقادیر اندازه-گیری شده سرعت و تنش رینولدز با مقادیر برآورد شده بر اساس ادغام تئوری اختلاط و معادلات جریان در‌حال‌توسعه وجود دارد. اگرچه با افزایش تراکم پوشش گیاهی ضریب پخشیدگی به دلیل عدم گسترش و توسعه آزادانه پیچک ها نسبت به تئوری اختلاط استاندارد کوچکتر می‌گردد. با انجام آنالیز کوادرانت متاثر از توده گیاهی مشاهده گردید که پیشامد غالب در زیر تاج توده گیاهی، "پرتاب" و در بالای تاج توده گیاهی، "جاروب" می‌باشد. همچنین سهم رویداد جاروب در پایین‌دست توده گیاهی نسبت به روی آن به طور ملایم افزایش یافته است.