برآورد ضرايب زبري مانينگ و دارسي-ويسباخ در سطح يك خاك لسي تحت پوشش‌هاي متفاوت سنگ‌ريزه سطحي

مقاومت به جريان سطحي از قبيل ضرايب زبري دارسي-ويسباخ و مانينگ يك ورودي مهم در مدل هاي فرايندي فرسايش خاك به منظور تخمين ميزان فرسايش خاك بوده و همين طور در طراحي و اجراي راه كارهاي حفاظت آب و خاك بسيار حائز اهميت است. هدف از تحقيق حاضر، بررسي ضرايب زبري مانينگ و دارسيويسباخ در سطح يك خاك لسي تحت پوشش هاي متفاوت سنگ ريزه سطحي بود. بدين منظور، از يك فلوم به طول شش و عرض 5/0 متر با شيب ثابت سه درصد براي اجراي آزمايش استفاده شد. تيمارها شامل پوشش سنگ ريزه (صفر، 10، 20 و 30 درصد) و جريان هاي سطحي ( 3، 6 و 9 ليتر در دقيقه) بودند. نتايج نشان داد كه با افزايش پوشش سنگ ريزه سطحي ضرايب دارسي ويسباخ و مانينگ به صورت نمايي افزايش يافت. با افزايش پوشش سنگ ريزه سطحي از صفر به 30 درصد، ضريب دارسي ويسباخ در جريان هاي سطحي 3، 6 و 9 ليتر در دقيقه، به ترتيب 3/84، 8/83 و 7/85 درصد افزايش و ضريب زبري مانينگ به ترتيب در جريان هاي سطحي فوق، 9/96، 7/96 و 4/97 درصد افزايش يافت. مقادير ضرايب زبري با افزايش سرعت جريان سطحي در يك پوشش سنگ ريزه سطحي به صورت نمايي (99/0=R2) كاهش يافت. همچنين، با افزايش غوطه وري نسبي (نسبت عمق جريان به پوشش سنگريزه سطحي) مقدار (8/f)0.5 به صورت لگاريتمي افزايش يافت. به طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان داد كه ضرايب زبري علاوه بر اندازه و شكل ذرات، تحت تاثير عواملي از قبيل مقدار، عمق و سرعت جريان سطحي و همچنين، مقدار پوشش سنگ ريزه سطحي مي باشد.