مدل‌بندی ضریب زبری کانال‌های خاکی با پوشش گیاهی بر مبنای قطر ذرات بستر جریان

برای کاهش هزینه‌های اندازه‌گیری ضریب زبری جریان در کانال‌های خاکی می‌توان از متغیرهای کمکی مانند قطر ذرات بستر استفاده نمود. روابط مبتنی بر قطر ذرات خاک کف و جدار کانال‌های خاکی، به طور غالب برای بسترهای بدون پوشش گیاهی ارایه شده‌اند. بنابراین پژوهش حاضر با هدف الف) تعیین ضریب زبری کانال‌های خاکی دارای پوشش گیاهی در شبکه آبیاری و زهکشی مغان، ب) مقایسه ضریب زبری حاصل از روابط مبتنی بر قطر ذرات بستر با مقادیر واقعی و ج) ارایه مدل‌های‌ جدید برای ضریب زبری کانال‌های خاکی بر مبنای قطر ذرات بستر انجام شد. برای انجام آزمایش‌ها 181 مقطع از کانال‌های خاکی در شبکه آبیاری و زهکشی مغان انتخاب شدند. سرعت جریان آب در مقاطع مختلف کانال‌ها با استفاده از مولینه و مختصات نیمرخ عرضی مقاطع کانال‌ها به وسیله دوربین نقشه‌برداری (ترازیاب) و یک شاخص مدرج تعیین شد. مقدار ضریب زبری با توجه به ابعاد و سرعت جریان آب در کانال‌های خاکی از رابطه مانینگ به دست آمد. میانگین ضریب زبری در بستر‌های خاکی دارای پوشش گیاهی 076/0 به دست آمد. کاربرد رابطه‌های استریکلر، هندرسون، گارد و راجو و برآی و رابطه‌های رودکیوی، برآی، لیین و کارلسون و هندرسون) به مقادیر قابل قبولی برای ضریب زبری کانال‌های خاکی با پوشش گیاهی منجر نشد. به منظور ارایه و توسعه مدل‌های مبتنی بر قطر ذرات بستر برای برآورد ضریب زبری بستر‌های خاکی دارای پوشش گیاهی، از اندازه‌های d50، d65 و d75 ذرات بستر استفاده گردید. ضریب همبستگی ضریب زبری با این اندازه قطرها به ترتیب برابر 91/0، 83/0 و 66/0 بود. علاوه بر دقت قابل قبول مدل‌های پیشنهادی، سهولت کاربرد و سادگی مدل‌ها، مزیت دیگر آن‌ها می‌باشد.