نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان
4 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
چکیده
پوشش گیاهی در بستر و حاشیه رودخانه موجب افزایش زبری مسیر و کاهش میانگین سرعت جریان، کاهش انرژی آب و تغییر توزیع سرعت لایه‌ای و بهعبارتی پروفیل سرعت جریان در مقطع عرضی رودخانه می‌شود. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر پوشش گیاهی شاخه‌ای بر جریان و فرم بستر در آبراهه بررسی شد. شبیه‌سازی جریان در کانال آزمایشگاهی به طول هفت متر، عرض و ارتفاع 25 سانتی‌متر با دبی‌های سه، پنج و هفت لیتر بر ثانیه و شیب‌های یک، سه و پنج در هزار و پوشش گیاهی مصنوعی از نوع شاخه‌ای با تراکم‌های 50، 25 و 12 درصد در شرایط مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت. با توجه به داده‌برداری انجام شده، می‌توان نتیجه گرفت که اختلاف بین رقوم سطح جریان و بستر جریان و همچنین، دبی جریان، تحت تأثیر انواع تراکم پوشش گیاهی قرار دارد. وجود پوشش باعث ایجاد مقاومت در برابر جریان و افزایش عمق می‌شود. در تمامی آزمایش‌ها، با افزایش تراکم پوشش مقدار فرسایش بستر نسبت به شرایط اولیه بیشتر شد، بهصورتی که در تراکم 50 درصد بیشترین و در تراکم 12 درصد کمترین تغییر مشاهده شد. در شرایط دبی یکسان با افزایش تراکم، عمق جریان افزایش می‌یابد. جابه‌جایی ذرات بستر در منطقه دارای پوشش گیاهی با افزایش تراکم، افزایش می‌یابد که در تراکم 50 درصد، سطح جریان نسبت به تراکم‌های 12 و 25 درصد بیشتر و همچنین در این تراکم، بستر جریان نسبت به سطح اولیه دچار فرسایش و تغییر فرم بیشتری شده و ته‌نشینی و تجمع ذرات در انتهای پوشش در شرایط با تراکم کمتر، بیشتر مشاهده شده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
The impact of waterways bed's vegetation on flow hydraulic and bed form
نویسندگان [English]
- Nadergholi Ebrahimi 1
- Azim Shirdeli 2
- Ebrahim Nikkhah Javan 3
- Majid Hosseini 4
1 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Iran
3 MSc Student, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Iran
4 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]
The riverbed and margin vegetation causes to increase in roughness against flow, decrease in average flow velocity, reduce water-energy, and alterations in layer velocity distribution (the flow velocity profile) across the river. In current experimental research, the effect of branching vegetation on the stream flow and bed formation is analyzed. The flow conditions are examined in experimental channel with 7 meter length, 25 cm width and height through different flow rates (3,5,7 lit/s) and slopes under different(0.001, 0.003, 0.005) and densities of vegetation (50, 25 and 12 percent). According to the processed data, it can be implicated that the difference between flow level, substrate, and rate is affected by the types of vegetation density; thereby existence of vegetation causes resistance to flow and depth increment. In all experiments, through the vegetation density increment, the bed erosion increases compared with the primary condition in which the most and least alterations are observed in 50 and 12-percent density, respectively. In the condition of equal flow rate with density increment, the flow depth is increased. The bed particle displacement in the section covered by vegetation is increased through density increment in which flow level in 50 is more than 25 and 12-percent density, as well as, flow substrate erosion and alteration whereas sediment (particles accumulation) is appeared frequently under less density at the end of section covered by vegetation.
کلیدواژه‌ها [English]
- erosion
- Experimental channel
- Density
- Flow substrate
- vegetation
)