بررسی تأثیر پوشش گیاهی در دیوار و مواد رسوبی غیر چسبنده در کف یک فلوم برمولفه های جریان آشفته تحت گرادیان فشار مطلوب

بسیاری از جریانهای با سطح آزاد در تعامل با اثرات پوشش گیاهی می باشند. برای مثال انتقال آب در مجاری طبیعی با پوشش گیاهی در حاشیه و در داخل کانال ، الگوی کاملاً خاص جریان از نظر توزیع سرعت و توزیع تنش رینولدز را نشان می دهد که ضرورت توجه ویژه ای را در مطالعه تعامل آب،مواد رسوبی و پوشش گیاهی در بررسی های هیدرودینامیک و مهندسی رودخانه ایجاب می- نماید.با وجود تأثیر پوشش گیاهی در عملکرد هیدرو دینامیکی و اکولوژیکی سیستم های زیست محیطی در ساختار جریان غیریکنواخت،دراین زمینه مجهولات زیادی برای بررسی و ارائه راهکارهای مناسب هنوز وجود دارد. هدف از تحقیق حاضر مطالعه توزیع سرعت و تغییرات مقاومت جریان ناشی ازتغییرات پوشش گیاهی جدار کانال می باشد. در این تحقیق از دستگاه سرعت سنج adv به منظور برداشت داده های آزمایشگاهی استفاده شد و توزیع های تنش رینولدز و توربولانس مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در یک کانال به طول m 8 ، عرضcm 40 و عمق cm 60 ( سطح مقطع مستطیلی) که در کف آن ذرات شن به قطر متوسط حدود cm 2 ریخته و در جدار آن پوشش گیاهی چسبانده شد انجام گرفت. آزمایشات در قالب 11 سری آزمایشی شامل یک سری آزمایشی بستر بدون شیب و جدار با پوشش گیاهی، یک سری آزمایشی بستر با شیب 2%- و جدار بدون پوشش گیاهی و 9 سری با سه شیب و سه دبی متفاوت انجام شد. تعداد مقاطع نمونه برداری در هر سری 3 مقطع و برای سری های با پوشش گیاهی در هر مقطع سه نیمرخ سرعت بودند. نتایج نشان داد که محل وقوع مقادیر سرعت حداکثر برای بستر شیب دار نسبت به بستر بدون شیب به کف کانال نزدیک تر بود. نیمرخ های سرعت برداشت شده در فواصل 6 و 3 سانتی متری از جدار به صورت نیمرخ های s شکل ظاهر شدند. در حضور پوشش گیاهی حد اعتبار قانون لگاریتمی نسبت به حالت عدم حضور پوشش گیاهی بالاتر بوده و ضخامت ناحیه داخلی بیشتر می باشد. مقادیر تنش های برشی درحالت حضور پوشش گیاهی بیشتر از مقادیر مشابه در حالت عدم حضور پوشش گیاهی می باشد. تغییر دبی تغییری در نیمرخ های سرعت و مقادیر سرعت نقطه ای در محور مرکزی کانال ایجاد نکرد، ولی در فواصل 3 و 6 سانتی متری از جدار پوشش گیاهی با افزایش دبی سرعت در ناحیه داخلی کاهش داشت. با افزایش شیب مقادیر تنش برشی در محور مرکزی کانال کاهش می یابد، که البته این کاهش چشمگیر نمی باشد. نتایج نشان داد که در محور مرکزی کانال در نزدیکی بستر و محدوده 3/0 = y/h مقادیر تنش نرمال پراکنده اند. این پراکندگی برای شیب 5/2 %- بیشتر بوده و مقادیر عددی آنها نیز بزرگتر می باشند. پس از 3/0 = y/h و تا سطح آب مقادیر تنش های نرمال برای شیب های مختلف و در محور مرکزی کانال تفاوت محسوسی نداشته و توزیع های بر هم منطبق می باشند، ولی با نزدیک شدن به جدار پوشش گیاهی مشاهده می شود که با افزایش شیب مقادیر تنش نرمال افزایش می یابد. از سویی مقایسه تنش های نرمال برای فواصل 3 و 6 سانتی متری از جدار پوشش گیاهی نشان داد پراکندگی داده ها کمتر می شود.