بررسی مقاومت جریان در کانال هایی با پوشش گیاهی در دیواره ها و قلوه سنگ در کف

یکی از موضوعات اساسی و مورد نیاز در محاسبات و طراحی های هیدرولیکی، مقاومت جریان میباشد. روشهای موجود جهت تخمین زبری برای شرایط جریا یکنواخت و آبراهه های ریزدانه توسعه یافته اند. به کاربردن این روشها در جریان غیریکنواخت و بسترهای درشت دانه باعث ایجاد خطای زیاد در تعیین مقاومت جریان میگردد. این تحقیق به ارزیابی مقاومت جریان در کانالهای دارای قلوه سنگ و کف و پوشش گیاهی روی دیواره تحت شرایط جریان یکنواخت و مقیاس زبری متوسط پرداخته است. به همین منظور مشخصات هندسی و هیدرولیکی جریان در آبراهه های درشت دانه و در دو حالت وجود و عدم وجود گیاه روی دیواره ها اندازه گیری شده اند. برای حالت اول سه بازه از کانالهای واقع در حومه خوانسار اننخاب شده است. و برای حالت دوم یک بازه از یکی از کانالهای مذکور و یک بازه از رودخانه ماربر که در کوهرنگ واقع می باشد انتخاب شده است. با استفاده از نیمرخهای سرعت اندازه گیری شده اعتبار قوانین توزیع لگاریتمی و سهمی سرعت بررسی گردید. نتایج نشان داد که در تمام بازه های مورد مطالعه قانون لگاریتمی سرعت معتبر میباشد ولیکن قانون سهمی در بازه های دارای گیاه روی دیواره ها معتبر نمیباشد. در ادامه سرعت برشی که یک عامل حیاتی در برآورد مقاومت جریان می باشد از سه روش لگارتیمی، مشخصات لایه مرزی و معادله سن-ونانت محاسبه گردید. مقایسه این سه روش نشان داد که روش لگاریتمی به خاطر دشواری تعیین سطح مرجع و روش مبتنی بر معادله سن-ونانت به علت حساسیت زیاد نسبت به تعیین شیب بستر و شیب سطح آب در آبراهه های درشت دانه قابل توصیه نمیباشد. در نهایت روش مشخصات لایه مرزی به عنوان مناسب ترین روش جهت تخمین سرعت برشی تشخیص داده شد. در بازه های بدون گیاه، با استفاده از مدل رگرسیون غیر خطی از طریق نرم افزار sas رابطه ای برای برآورد مقاومت جریان در مقیاس زبری متوسط ارائه گردید. در این رابطه نسبت ظرافت سطح مقطع، زبری نسبی و پاارمتر سهولت حرکت ذره تاثیر معنی داری بر مقاومت جریان دارد. اما مطالعه و بررسی بر روی بازه های دارای گیاه روی دیوارهها نشان داد که پارامترهای موجود برای درک پدیده مقاومت جریان در این وضعیت کافی نبوده و بایستی تحقیقات بیشتری در این زمینه صورت گیرد.