تأثیر جریان کندشونده بر توزیع تنش برشی و ضریب زبری در یک کانال آزمایشگاهی با پوشش گیاهی روی دیواره ها و شن در کف

بهینه سازی رودخانه نیاز به یک فهم دقیق از الگوی جریان از نقطه نظر مورفودینامیک دارد. وجود پوشش گیاهی روی دیواره کانال های طبیعی تأثیر مهمی روی ساختار جریان می گذارد. وجود پوشش های گیاهی اغلب باعث تغییراتی در مقاومت جریان شده و ذخیره سیلاب را افزایش می دهند.آزمایشات در آزمایشگاه هیدرولیک صنعتی اصفهان در فلومی به طول 7 متر، عرض 32 سانتیمتر و ارتفاع 35 سانتیمتر انجام شد. دیواره و کف فلوم از جنس پلاکسی گلاس بوده و از ذرات شن در کف فلوم استفاده شد. قطر متوسط (50d) ذرات شن مورد استفاده 7/33 میلیمتر می باشد. شیب کف فلوم توسط لایه هایی از ذرات شن 2+% تنظیم شد آزمایشات در پنج سری آزمایشی صورت گرفت که شامل: 1- بستر شنی، بدون پوشش گیاهی در جداره و جریان یکنواخت، 2- بستر شنی، بدون پوشش گیاهی در جداره و جریان کند شونده، 3- بستر شنی، پوشش برنج (rice) در جداره و جریان کند شونده ، 4- بستر شنی، پوشش نی (straw) در جداره و جریان کند شونده و 5- بستر شنی، پوشش لویی (typha latifolia ) در جداره و جریان کند شونده. تمام ساقه ها در دیواره فلوم ثابت نگه داشته شدند. مقاطع اندازه گیری در فواصل 5/6>(m)x>5/5 (فاصله از ابتدای فلوم=x) انتخاب شد. در مقاطع اندازه گیری جریان کاملاً توسعه یافته می باشد. برای بررسی تأثیر پوشش های گیاهی دیواره کانال بر توزیع سرعت و تنش برشی، سرعت های جریان در سه فاصله از دیواره (m15/0، 05/0، 03/0=d) اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در حضور پوشش گیاهی، پروفیل های سرعت بصورت محدب بوده و محل وقوع مقادیر سرعت حداکثر زیر سطح آب رخ می دهد. در نزدیکی دیواره ها توزیع سرعت، تنش رینولدز و نوسانات سرعت بطور غیر خطی تغییر می کند و به ماکزیمم مقدار زیر سطح آب می رسد.