نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• نادرقلی ابراهیمی ¹
• رضا سکوتی اسکوئی ²

¹ دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

² دانشیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، ﺳﺎزﻣﺎن ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت، آﻣﻮزش و ﺗﺮوﯾﺞ ﮐﺸﺎورزی، ارومیه، اﯾﺮان

چکیده

رودخانه­های کوهستانی، دارای خصوصیاتی مانند شیب تند، زبری بستر ناشی از وجود سنگ بستر و مصالح درشت دانه، پوشش گیاهی بستر و حاشیه­ای و همچنین جابه‌جایی مکانی شدید و سریع در مورفولوژی سطح بستر می­باشند. نقش پوشش گیاهی در حفاظت و تثبیت دیواره و ساحل رودخانه به­عنوان یک گزینه اقتصادی و زیست محیطی شناخته شده و از طرف دیگر قدرت آبگذری رودخانه را به­دلیل افزایش زبری کاهش داده، باعث بالا آمدن سطح آب می­شود. این تحقیق با هدف تخمین مقاومت جریان و ضریب زبری متاثر از عوامل فیزیکی، هیدرولیکی و بیوفیزیکی بستر در سه بازه انتخابی از رودخانه شهرچای آذربایجان غربی انجام شد. نتایج نشان داد ضریب زبری در حالت کلی بستگی به درجه استغراق دارد. درختان حاشیه‌ای با افزایش نیروهای فشاری و اصطکاکی و همچنین افزایش عمق هیدرولیکی ولی کمتر از عمق بحرانی، بر عدد فرود تاثیرگذار هستند. رابطه برآورد ضریب زبری برای دو حالت با درختان و بدون درختان حاشیه‌ای دارای ضرایب متفاوت است و امکان پیش‌بینی مقدار ضریب زبری در یک رودخانه کوهستانی با شرایط ذکر شده را فراهم می‌آورد. مقایسه روابط به­دست آمده برای دو حالت با درختان حاشیه و بدون آن نشان داد که وجود درختان حاشیه‌ای موجب افزایش عمق جریان و افزایش ضریب زبری می‌شود. ضریب تبیین کلیه روابط ریاضی به‌دست آمده 0.99 و خطای نسبی نیز بین 0.001 تا 0.0082 محاسبه شد که نشان از مناسب بودن مدل­های برآورد ضریب زبری در این تحقیق است.

کلیدواژه‌ها

• آذربایجان غربی
• پوشش گیاهی
• رودخانه‌های کوهستانی
• شیب تند
• ضریب مانینگ

عنوان مقاله [English]

Experimental study on flow resistance of the inclined river, case study: Shahr-chay River

نویسندگان [English]

• Nadergholi Ebrahimi ¹
• Reza Sokouti Oskoee ²

¹ Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, ‎Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

² Associate Professor, West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Urmia, Iran

چکیده [English]

Mountainous rivers have characterized by steep slope, roughness due to bedrock and coarse aggregation, bed and marginal vegetation as well as severe and rapid spatial displacement of the surface substrate morphology. The protection role of vegetation in the river bank is known as an economic and environmental option that decreases hydraulic conductivity power of the river through the rising of roughness coefficient and rising water level. This study aimed to estimate the flow resistance and roughness coefficient of the river that is affected by the physical and biophysical factors of the Shahr-chay River bed in West Azerbaijan in three selected river reach.  Results showed that none of the proposed equations for estimation of roughness coefficient depend on energy slope, but in general, without affecting flow, roughness coefficient in mountain streams depends only on the degree of submergence. Marginal trees can affect Froude number by increasing margin pressure and friction forces, also, enhancing the hydraulic depth, less than critical depth. It was also found the equation for estimating roughness coefficient both with and without marginal trees, have different coefficients and can provides roughness coefficient prediction possibility for mountainous rivers. Comparing the obtained relations both with and without its fringe of trees showed that fringe trees can increase the flow depth and roughness coefficient. Coefficient of determination of all mathematical relations was above 0.99 and calculated relative error was 0.001- 0.008 that demonstrates the suitability of the model to estimate the roughness coefficient.

کلیدواژه‌ها [English]

• Manning coefficient
• Mountainous rivers
• Steep slope
• Vegetation cover
• west Azerbaijan