Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed Hossein Saghaian nejad esfahani,Esmaeel Landy,Hossein AfzaliMehr
سیدحسین سقائیان نژاداصفهانی (استاد مشاور) اسماعیل لندی (استاد مشاور) حسین افضلی مهر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elham Nasiri Dehsorkhi
الهام نصیری ده سرخی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Interaction of Vegetation Cover, Bed Forms and Flow Structure on Distributions of Velocity and Turbulent Intensities
In applied fluvial geomorphology, dunes are important bed forms and significantly influence the features of turbulence. The effect of gravel dunes on a turbulent flow is important in determining the formation of bed forms, resistance to flow and sediment traort in coarse-bed rivers. Also Vegetation exists widely in natural river systems, especially in flood plains. The turbulent flow structures over fixed 2D dunes have been investigated by many scientists. However, no research has been reported about the interaction of bed form and vegetated channel banks on flow structure. In this study, the influence of the bed forms and vegetation on channel banks on velocity, Reynolds stress distributions and turbulent intensities have been investigated. The experiments have been carried out in a recirculating flume at the Hydraulics laboratory of Isfahan University of technology in Iran. The flume is 8 m long, 0.4 m wide and 0.6 m deep. The stems of rice with a median diameter of 2.7 mm were used to simulate vegetation on flume walls. In total, 4 runs were selected. In the first case, the influence of vegetation on flume walls and flat bed on location of fully developed flow has been investigated. In the second and third case, experimental measurements have been conducted over the fifth and sixth dunes in a series of seven of 2-dimensional asymmetric gravel dunes which the 0.08m height and the 0.96 m wavelength was preserved constantly and the chosen slip face for lee side were respectively 28? ?and 35?. The influence of different angles of lee slope of gravel dunes on the characteristics of flow in vegetated flume has been discussed. In the final case, conditions were similar with the second case only the vegetation was removed. The dunes have been built with graded gravel particles which have a median diameter of d 50 =10 mm. The mean flow depth ( h ) is kept constant as 20 cm for all the experiments. The experiments are performed with a discharge Q = 0.024 m 3 /s. A down looking acoustic Doppler velocimeter (ADV) has been used to measure the instantaneous three-dimensional velocity components. Velocities have been recorded for each point with a sampling frequency of 200 Hz. and the sampling volume of 5.5 mm. The sampling duration at each point was 120 seconds. A total of 7 velocity profiles in first Run, 20 velocity profiles in second Run, 22 velocity profiles in third Run and 16 velocity profiles in first Run were taken. Ultimately, more than 44 millions velocity data were collected. The results show that when flow separation commences, streamlines are directed towards the bed and very Key Words Gravel dune, Lee-slope angle of dune, Vegetated walls, Reynolds stress, Turbulence intensities.
رودخانه ها شریان های اصلی حیات کلیه سازه های آبی محسوب می شوند و حفاظت و بهره برداری بهینه از آنها و همچنین حراست از بستر و حریم آنها از مهم ترین مسئولیت های انسان می باشد. به این لحاظ، شناخت رودخانه ها و مطالعه ساختار جریان و تغییرات بستر آنها بسیار حائز اهمیت است. اندازه، حجم و دینامیک انتقال رسوب کنترل قابل توجهی بر شکل گیری مقطع یک رودخانه دارد. این مسئله به نوبه خود سبب ایجاد و تحکیم زیستگاه گیاهان و جانوران آبزی در سیستم رودخانه می گردد. در این بین پوشش گیاهی اثر بسیار زیادی بر کمیت، کیفیت و انتقال رسوب درآنها دارد. زبری ایجاد شده توسط پوشش گیاهی در دیوار کانال ها و سیلاب دشت رودخانه ها عمیقاً بر شکل هندسی، هیدرولیک و مقاومت جریان در آنها اثر گذاشته و بنابراین در انتقال رسوب مؤثر می باشد. در واقع برهم کنش رسوب، جریان و پوشش گیاهی عامل تعیین کننده در مورفودینامیک رودخانه ها می باشد. به دلیل اهمیت شکل های بستر نظیر تلماسه ها در کنترل میزان انتقال رسوب، تولید توربولانس و ایجاد مقاومت جریان، ضرورت مطالعة جزئیات برهم کنش پوشش گیاهی، شکل های بستر و ساختار جریان بیش از پیش مطرح می گردد. هدف از تحقیق حاضر بررسی ساختار جریان بر روی تلماسه ها در حضور پوشش گیاهی کناری بود. بدین منظور، اندازه گیری های آزمایشگاهی بر روی تلماسه های پنجم و ششم یک سری 7 تایی از تلماسه های شنی دوبعدی مصنوعی در دو حالت وجود و عدم وجود پوشش گیاهی هدایت گردید. این تلماسه ها دارای طول موج 96/0 متر، ارتفاع 08/0 متر و عرضی برابر با عرض فلوم بودند. شیب وجه پایین دست تلماسه ها با توجه به یکی دیگر از اهداف تحقیق که بررسی تأثیر تغییر شیب وجه پایین دست تلماسه بر روی جریان بود، دو زاویه 28 و 35 درجه در نظر گرفته شد. شن مورد استفاده برای ساختن تلماسه ها دارای قطر متوسط 10 میلیمتر بود. دیوارهای فلوم توسط ساقه های برنج با قطر متوسط 7/2 میلیمتر و تراکم متوسط توزیع ساقه برابر با 400 ساقه در هر متر به منظور شبیه سازی پوشش گیاهی کناری رودخانه پوشانده شد. تأثیر فاصله از پوشش گیاهی دیوار روی توزیع های سرعت، شدت توربولانس و تنش رینولدز نیز بررسی شده است. اندازه گیری داده های سرعت و آشفتگی توسط دستگاه ADV با فرکانس Hz200 و به مدت 2 دقیقه در هر نقطه انجام گردید. با توجه به فرکانس و مدت زمان اندازه گیری، 24000 داده سرعت در هر نقطه ثبت گردید که با توجه به تعداد زیاد نیمرخ ها بالغ بر44 میلیون داده سرعت در کل آزمایشات حاصل گشت. داده ها توسط نرم افزار WinADV مورد فیلتراسیون قرار گرفت و سپس برای آنالیز ساختار جریان مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهند با وقوع جدایی جریان در تاج تلماسه، خطوط جریان به سمت بستر کشیده می شوند و سرعت های افقی بسیار منفی درست پایین دست تاج رخ می دهد. سرعت های عمودی مثبت در ناحیه جدایی نشان دهنده ناحیه چرخشی قوی بویژه نزدیک وجه شیب دار پایین دست می باشد. همچنین، تنش برشی بستر ابتدا افزایش می یابد تا به واژه های کلیدی : تلماسه شنی، زاویه وجه پایین دست تلماسه، دیوارهای دارای پوشش گیاهی، تنش رینولدز، شدت های آشفتگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی