بررسي آزمايشگاهي اثر آرايش و تراكم پوشش گياهي بر ضريب مقاومت جريان

Laboratory study of the effect of vegetation arrangement and density on flow resistance coefficient

اين مقاله با در نظر گرفتن شرايط هيدروليكي جريان رودخانه و شرايط مورفولوژيكي پوشش گياهي در حاشيه و سيلاب­ دشت رودخانه انجام شده ­است. نيروي هيدروديناميكي درگ در شرايط آزمايشگاهي و با استفاده از يك نيروسنج در حضور پوشش گياهي انعطاف­ پذير به صورت مستقيم اندازه­ گيري شد. براين اساس تمامي آزمايش ­ها در فلومي تحت عنوان " فلوم لبه چاقويي" با طول 8/3 متر، عرض 0/8 متر و ارتفاع 0/55 متر انجام شد. نمونه پوشش گياهي انعطاف ­پذير به صورت غيرمستغرق با 3 تراكم 30، 50 و 100 درصد با آرايش زيگزاگي در سه عمق نسبي آب 0/6، 0/8 و 1 مورد آزمون واقع شد. در اين مطالعه تراكم پوشش گياهي با افزايش فاصله و سطح برگ گياهان تغيير كرد. نتايج نشان داد نيروي درگ به ميزان قابل توجهي به آرايش و تراكم پوشش گياهي به عنوان يكي از ويژگي­ هاي مورفولوژيكي قابل اندازه ­گيري گياه بستگي دارد. نتايج مربوطه مي ­تواند به عنوان معيار مفيد در تخمين مقاومت ناشي از وجود زبري­ هاي گياهي در رودخانه باشد.

This paper has been done by considering the hydraulic conditions of the river flow and the morphological conditions of the vegetation along the river and floodplain. The hydrodynamic drag force was measured directly by use of loadcell in the presence of flexible vegetation. Accordingly, all experiments were performed in a flume named "knife edge flume" with 8.3 m length, 0.8 m width and a 0.55 m height. Flexible non-submerged vegetation models with 3 densities (30, 50 and 100%) and staggered arrangement in three relative water depths (0.6, 0.8 and 1) were tested. In this study, vegetation density changed with increasing distance and leaf area of models. The results showed that the drag force significantly depends on the density of vegetation as one of the measurable morphological features of the plant. Density results can be used as a useful criterion in estimating the resistance due to the presence of plant roughness in the river.