دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 50 5 2018 12 22 Experimental Investigation of the Characteristics of Surface Oscillations due to Passing flow Through Rigid Vegetation بررسی آزمایشگاهی خصوصیات نوسانات سطحی حاصل از عبور جریان از میان پوشش گیاهی صلب 827 834 2685 10.22060/ceej.2017.12995.5307 FA نازنین شاه کرمی دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران احسان مقدسی دانش آموخته دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2017 06 10 By passing and strike flow with vegetation, pressure area in upstream of plant and low pressure area in its downstream is formed. The pressure difference created in this way triggers separation of the boundary layer and consequently formation of vortices downstream of vegetation. When the frequency of vortex rooted from vegetation becomes equal to the natural frequency of the channel, transverse stationary surface waves are generated. In natural channels in areas where the flow rate is on the wane, the probability of growing plants is on the rise, incontrovertibly there is a free flow beside a flow passing through the plants. In this study, the characteristics of the surface transverse oscillations caused by vegetation, introduced as rigid barriers, were investigated under different configurations of barriers and over a range of width percentage covered by obstacles (WPO). Totally, 378 experimental tests were conducted in a rectangular channel of 9 m length and 50 cm width. The variables studied included flow discharge, flow velocity and WPO. Moreover, flow discharges were ranged from 5 to 15 liters per second. It is shown that, as long as WPO increases, transverse oscillation are formed at larger depths, which also have a larger oscillation amplitude. For a certain flow depth, increasing WPO results in growth of oscillation amplitudes. Based on dimensional analysis, regression relationships were extracted to predict the relative amplitude of transverse oscillations as a function of WPO, among other affecting parameters. Overall, the empirical equations proposed in this study were found to reproduce experimental results with acceptable accuracy. در اثر عبور و برخورد جریان با پوشش گیاهی، در بالادست گیاه ناحیه پرفشار و در پایین دست ناحیه کم فشار تشکیل می‌گردد. وجود این اختلاف فشار، موجب جدایی لایه‌ی مرزی و به دنبال آن تشکیل گردابه در پایین دست پوشش گیاهی می‌شود. با برابر شدن فرکانس انتشار ورتکس از پوشش گیاهی و فرکانس طبیعی مجرا، موج و نوسان سطحی ایستا در جهت عمود بر مسیر اصلی جریان تشکیل خواهد شد. در مجاری طبیعی در قسمت‌هایی که سرعت جریان کم است، احتمال رشد گیاهان زیاد است، بدین ترتیب همیشه جریانی آزاد در کنار جریانی که از میان گیاهان می‌گذرد وجود خواهد داشت. در تحقیق حاضر به مقایسه‌ی خصوصیات نوسانات سطحی و عرضی جریان ناشی از پوشش گیاهی (موانع صلب) در حالت‌های مختلفی که موانع درصدهای متفاوتی از عرض مجرا را پوشانده‌اند، پرداخته شده است. در این پژوهش 378آزمایش در یک کانال مستطیلی به طول 9متر و عرض 50سانتیمتر انجام شد. دبی جریان در آزمایش‌ها بین 5تا 15لیتر بر ثانیه متغیر بود. بررسی‌ها نشان داد که با افزایش درصد عرض پوشیده شده از موانع، نوسانات عرضی در عمق‌های بزرگتر تشکیل می‌گردد که دارای دامنه‌ی نوسان بزرگتری نیز هستند. همچنین در یک عمق جریان ثابت با افزایش درصد عرض پوشیده شده از موانع، دامنه‌ی نوسان افزایش پیدا نمود. در نهایت با استفاده از آنالیز ابعادی و تحلیل آماری، روابطی جهت پیش بینی دامنه‌ی نسبی نوسانات عرضی با دخالت درصد عرض پوشیده شده از موانع استخراج شد؛ همچنین صحت روابط پیشنهادی با داده‌های آزمایشگاهی مورد تأیید قرار گرفت. https://ceej.aut.ac.ir/article_2685_41ab1b1d6bf108f388dfb5cd282fb76c.pdf