كاربرد روش ساختار ناشي از حركت (SFM) براي تعيين اندازه ذرات سطحي بستر در آبراهه‌هاي شني

مطالعه دقيق و كمي در مورد بستر هاي زبر از اهميت بسياري برخوردار است. بدون ترديد كمتر مثالي از حركت سيال در طبيعت و پيرامون سازه هاي هيدروليكي مي توان يافت كه جداره پيراموني آن در شرايط بستر زبر قرار نداشته است. اگرچه رويكرد سنتي در تعيين زبري بستر بر اساس منحني توزيع اندازه سنگ‌دانه‌ها استوار است، اما در رويكرد نوين، تعيين زبري بر اساس ارتفاع نقطه به نقطه بستر استوار مي‌باشد كه تعيين آن خود به‌سادگي ميسر نيست. لذا با وجود مطالعات بسيار در زمينه جريان با بستر زبر و نيز توسعه روش ها و ابزارهاي گوناگون جهت تعيين مدل رقومي و خصوصيات آماري چنين بسترهايي، فقدان يك روش ساده، كم هزينه و با دقت بالا احساس مي گردد. در مطالعه حاضر به بررسي قابليت‌هاي يكي از روش هاي فتوگرامتري بُرد نزديك با عنوان روش ساختار ناشي از حركت دوربين (اصطلاحاً SFM) در تعيين اندازه ذرات سطحي بستر پرداخته شده است. به منظور صحت‌سنجي، موقعيت رقومي اشياي مختلفي با شكل هندسي منظم مانند كره و مكعب با اين روش تعيين گرديد و با مقادير تئوري حاصل از معادله رياضي آنها مقايسه شدند. صحت‌سنجي نتايج مدل حاصل از روش ساختار ناشي از حركت براي اشكال هندسي نامنظم با استفاده از دستگاه ليزر اسكنر و كوليس انجام شد كه بيانگر دقت بالاي روش ساده و كم‌هزينه SFM بود. نتايج نشان داد كه اين روش قادر است با دقت مناسبي (0.19 تا 1 ميلي‌متر) يك مدل رقومي بستر سنگ دانه‌اي و شني مصنوعي را شبيه سازي كند. سپس اين روش در محيط واقعي بستر رودخانه كردان بكار برده شد و توزيع اندازه نقطه به نقطه ذرات بستر بر اساس ابر نقاط حاصل از مدل رقومي توسعه‌يافته بدست آمد كه نشان‌دهنده قابليت مناسب اين روش براي تعيين زبري طبيعي بستر رودخانه‌ها بر اساس مفاهيم روش‌هاي آماري مي‌باشد.