ارزیابی ضریب زبری مانینگ در کانال‌های آبیاری و زهکشی با پوشش گیاهی پنجه مرغی (Cynodon Dactylon)

ضریب زبری جریان یکی از عوامل مهم و موثر در طراحی کانال‌های روباز است. انتخاب ‌دقیق این ضریب برای اهداف طراحی و بهره‌برداری از کانال‌های خاکی لازم و ضروری است. بنابراین پژوهش حاضر باهدف تدقیق مقادیر ضریب زبری کانال‌های خاکی با پوشش گیاهی پنجه مرغی (cynodon dactylon) انجام‌شده است. برای انجام آزمایش‌ها، سی مقطع از کانال‌های خاکی در شبکه آبیاری و زهکشی مغان انتخاب شدند. سرعت جریان آب در مقاطع مختلف کانال‌های خاکی با مولینه، مختصات نیمرخ عرضی مقاطع کانال‌ها با دوربین نقشه‌برداری (ترازیاب) و یک شاخص مدرج اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد تغییرات ضریب زبری از 0.01 تا 0.4 بود. میانگین ضریب زبری در کانال‌های خاکی با پوشش گیاهی پنجه مرغی برابر 0.08 به دست آمد. همچنین، توزیع سرعت جریان، سطح مقطع جریان، پیرامون تر شده، شعاع هیدرولیکی و ضریب زبری مانینگ در کانال‌های خاکی با پوشش گیاهی یادشده با توزیع لاگ نرمال منطبق بود. نتایج نشان داد جریان در مقاطع کانال‌های خاکی، به‌صورت آشفته بوده و با افزایش عدد رینولدز، ضریب زبری در کانال‌ها، کاهش می‌یابد. تحلیل حساسیت دبی جریان به ضریب زبری نشان داد با دو و سه برابر شدن اندازه ضریب زبری، دبی جریان به ترتیب 50 و 33 درصد مقدار میانگین ضریب زبری (0.08) بود. زمانی که ضریب زبری 50 و 25 درصد مقدار میانگین بود، دبی جریان 200 و 400 درصد دبی نظیر میانگین ضریب زبری گردید بنابراین، حساسیت دبی جریان به ضریب زبری در کانال‌های خاکی قابل‌توجه بوده و توصیه می‌شود در انتخاب و اعمال این ضریب در محاسبات یا برآوردهای مهندسی، توجه و دقت لازم معمول گردد.

Roughness Coefficients in Vegetated Canals by Cynodon dactylon

Roughness Coefficient (RC) is one of the important and effective factors in open channel design. The precision value RC is necessary to design and utilize earth canals. Therefore, the current study was conducted to evaluate roughness coefficients in vegetated channels by Cynodon dactylon at the Moghan plain (in Northwest of Iran). In the network of Morgan, 30 drainage canal sections were selected to measure water flow velocity (with a flow meter) and canal cross sections (with profilimetery devices). Results revealed that RC varied from 0.01 to 0.4 and averaged as 0.08 in vegetated canals by Cynodon dactylon. Also, flow velocity, flow section area, wetted perimeter, hydraulic radius and roughness coefficient were lognormal in distributions. Results also showed that flows were turbulent and with an increase in Reynolds numbers, roughness coefficients decrease. Sensitivity analysis of flow rate to roughness coefficient showed that with increase as 200 and 300 percent in roughness coefficients, flow rates were 0.50 and 0.33 of flow rate from average roughness coefficient. Also, with decrease 50 and 25 percent in roughness coefficients, flow rates were 2 and 4 folds of flow rate from average roughness coefficient. Thus, sensitivity of flow rate to roughness coefficient was significant and it is recommended necessary precision in the engineering estimation and computations in the selection of roughness coefficients.