مطالعه آزمایشگاهی آشفتگی در کانال مرکب با سیلابدشت های حاوی موانع گیاهی مستغرق

سیلاب یا طغیان در رودخانه ها باعث می شود تا سطح مقطع رودخانه از حالت اولیه و اصلی خارج شده و به علت گسترش جریان آب و بالا آمدن سطح آن مقطع عرضی جدیدی به وجود آید .به این مجموعه که شامل یک کانال اصلی و دو سیلابدشت است، مقطع مرکب گفته می شود. در طبیعت معمولا سیلابدشت ها دارای انواع پوشش گیاهی هستند و به این علت، سرعت جریان در آن کمتر و زبری کف بیشتر است. تا کنون تحقیقات وسیعی بر روی الگوی جریان در کانال مرکب بدون پوشش گیاهی انجام گرفته، اما حالتی که سیلابدشت ها پوشیده از گیاهان مستغرق صلب باشند، مورد بررسی قرار نگرفته است. در این تحقیق برای بررسی تاثیر پوشش گیاهی صلب مستغرق بر الگوی جریان و به خصوص ساختار آشفتگی در کانال با مقطع مرکب، در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تربیت مدرس، پوشش گیاهی با استوانه هایی فلزی مدلسازی شده و در یک ردیف در لبه سیلابدشت با فواصل مشخص جایگذاری شده اند. سپس با استفاده از دستگاه سرعت سنج سه بعدی adv جانب نگر، مولفه های سرعت نوسانی در سه جهت طولی، عرضی و قائم در مقطع عرضی کانال برداشت و تحلیل شده و نمودارهای توزیع سرعت متوسط طولی، بردارهای جریان ثانویه و تنش های رینولدز ، و برای جریان با عمق های نسبی 36/0 و 2/0 ترسیم گردیده اند. همچنین تنش برشی بستر در کانال مرکب ساده با استفاده از ابزار لوله پرستون اندازه گیری گردید. نتایج حاکی از آن است که مقدار تنش برشی بستر در محل تقاطع کانال اصلی و سیلابدشت، بطور مشخص افزایش یافته, ولی با افزایش عمق نسبی، اختلاف تنش بین کانال اصلی و سیلابدشت کاهش می یابد و توزیع تنش به حالت یکنواخت متمایل می شود. پوشش گیاهی صلب مستغرق نیز، تغییری کلی در الگوی جریان و ساختار آشفتگی به نسبت کانال بدون پوشش گیاهی نداشته و فقط باعث تغییرات موضعی در سرعت طولی، جریان ثانویه و تنش های رینولدز در اطراف خود شده است. همچنین نتیجه گرفته می شود که هر چه عمق جریان در سیلابدشت کمتر شود، الگوی جریان در کانال مرکب به الگوی جریان در کانال ساده نزدیک تر شده و تاثیر وجود سیلابدشت بر آن کمتر می شود. کم شدن عمق جریان باعث می شود تا موانع تاثیر بیشتری بر پدیده انتقال ممنتوم از کانال اصلی به سیلابدشت داشته باشند، اما باعث توقف انتقال ممنتوم از کانال اصلی به سیلابدشت نمی شده اند.