اثر نسبت ظرافت در تخمین ضریب هیدرودینامیکی دراگ در جریان کندشونده در کانال هایی با بستر شنی و پوشش گیاهی در دیوار

وجود پوشش گیاهی در رودخانه ها و دشت های سیلابی از یک طرف دامنه وسیعی از شرایط اکوسیستم را فراهم می کند و از طرف دیگر تأثیر به سزایی بر روی افزایش مقاومت جریان دارد که منجر به کاهش انتقال جریان و تغییر در فرایند ته نشینی رسوبات می گردد. مقاومت جریان (ضریب دراگ) یک پارامتر اساسی برای جریان کانال های باز است و اثر مهمی بر روی محاسبات مهندسی و زیست محیطی دارد. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر پوشش گیاهی و سایر عوامل اثرگذار بر روی ضریب دراگ می باشد. از آنجا که انتخاب سرعت برشی مستقیماً بر روی ضریب دراگ تأثیرگذار است روش های مختلف محاسبه سرعت برشی مورد بررسی قرار گرفته، همچنین گشتاور های آماری اول تا چهارم بحث می شوند. در نهایت برای نقاط عطف منحنی تنش برشی، فرآیند چرخه برستینگ انجام می گیرد. در این پژوهش، داده برداری شامل دو بخش صحرایی(رودخانه بابل رود در شمال ایران) و بخش آزمایشگاهی صورت گرفت. در بخش صحرایی 13 مقطع (هر مقطع شامل 5 نیمرخ عمود بر جهت جریان) که 2 مقطع آن بدون پوشش گیاهی و11 مقطع با پوشش گیاهی انتخاب شد. داده های سرعت نقطه ای بوسیله یک دستگاه مولینه اندازه گیری شد. پوشش گیاهی غالب در کناره مقاطع مشابه پوشش برنج و بستر شنی بود. در بخش صحرایی نیز 36 نیمرخ سرعت (18 نیمرخ با پوشش گیاهی برنج در دیواره ها و 18 نیمرخ بدون حضور پوشش گیاهی) به کمک دستگاه adv در شرایط بستر شنی با دو شیب 5/0 و 5/1 درصد برداشت شد. نتایج نشان می دهد سرعت حداکثر در نسبت های ظرافت بزرگتر از 5 نیز به دلیل حضور پوشش گیاهی در زیر سطح آب رخ می دهد این در حالی است که مطالعات پیشین نشان می دهد در جریان های دو بعدی با نسبت ظرافت بزرگتر از 5 انتظار می رود سرعت حداکثر در سطح آب رخ دهد. حد اعتبار قانون لگاریتمی در کنار پوشش گیاهی کمتر از محور مرکزی است که نشان می-دهد وجود پوشش موجب انحراف داده های بیشتری از قانون لگاریتمی می شود. در توزیع تنش برشی سه ناحیه مشاهده شد. همچنین عوامل مختلف وجود پوشش گیاهی، تغییر شیب بستر، نسبت ظرافت، عدد فرود، عدد رینولدز و پارامتر شیلدز بر روی ضریب دراگ موثر است.