بررسی تاثیر پوشش گیاهی و خصوصیات مصالح بستر بر مقاومت جریان در رودخانهصهای پرشیب.

رودخانه های کوهستانی، با داشتن شیبی تند، خصوصیات زبری بستر بالا، ناشی از وجود سنگ بستر و مصالح درشت دانه، پوشش گیاهی بستر و حاشیه ای و همچنین جابجایی مکانی شدید و سریع درمورفولوژی سطح بستر می اشند. نقش پوشش گیاهی در حفاظت و تثبیت دیواره و ساحل رودخانه به عنوان یک گزینه اقتصادی و زیست محیطی شناخته شده و از طرف دیگر قدرت آبگذری رودخانه را به دلیل افزایش زبری کاهش داده، باعث بالا آمدن سطح آب می شود. در بررسی و تحلیل هیدرولیکی رودخانه ها ارزیابی مقاومت آبراهه در مقابل جریان امری ضروری است. ضریب زبری مانینگ از مولفه های اصلی مطالعات رودخانه ای و مدلهای ریاضی برای شبیه سازی هیدرولیکی می باشد. این تحقیق با هدف تخمین ضریب زبری متاثر از دو عامل مصالح بستر و پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه های کوهستانی در سه بازه انتخابی از رودخانه های روضه چای، نازلو و شهرچای آذربایجان غربی با شیب های دو، چهار و هشت در هزار با و بدون پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه انجام شد. مطالعه با سه روش الف: مشاهده ای با استفاده از داده های نقشه برداری،دانه بندی مصالح بستر و ایستگاه های هیدرومتری منطقه مورد مطالعه با برداشت‮‭360‬ داده، ب: به صورت آزمایشگاهی با ساخت یک مدل در آزمایشگاه پژوهشکده تحقیقات حفاظت خاک وآبخیزداری که موید شرایط عمومی سه رودخانه بوده و با شبیه سازی در دو شرایط با وجود درختان حاشیه و بدون وجود درختان حاشیه ای مجموعا با‮‭360‬ آزمایش ج: استفاده از نرم افزار محاسبهصای ‭HEC-RAS‬برای صحت سنجی مدل بر اساس داده های آزمایشگاهی و بررسی امکان کاربرد مدل مورد بررسی قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل داده های صحرایی و اجرای مدل های آزمایشگاهی و ریاضی نتایج زیر حاصل شد: مصالح بستر رودخانه و درختان حاشیه نقش موثری بر تغییر ضریب زبری در دبی حداقل و حداکثر دارد. بیشترین تاثیر درختان حاشیه رودخانه در دبی حداکثر وکم ترین تاثیر را در دبی متوسط رودخانه های مورد مطالعه دارد. در شرایط آزمایشگاهی با افزایش درختان حاشیه رودخانه مقدار ضریب زبری افزایش میصیابد. از طرفی افزایش تراکم پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه ای در شرایط آزمایشگاهی مقدار مقاومت تنش برشی آب افزایش یافت. اما نرخ افزایش مقاومت تنش برشی در دبی حداقل بیشترین و در دبی حداکثر کمترین مقدار را نشان داد. رابطه ریاضی برای تخمین ضریب زبری مانینگ(که تابعی از عمق جریان و قطر متوسط مواد بستر رودخانه می باشد) ارایه شد نتایج اندازه گیری شده(مشاهده ای) و نتایج مدل ریاضی در مدل های ‭HEC-RAS ‬از دقت بالا و تطبیق مناسبی برخوردار می باشند: با توجه به محاسبات آماری انجام شده، این مدل با دقت بالایی مقادیر ضریب زیری را در واسنجی و صحت سنجی شبیه سازی می کند. کمترین حساسیت ضریب زبری نسبت به شیب جریان و بیشترین حساسیت به درجه استغراق نسبی و قطر متوسط مواد بستر رودخانه دارد. ضریب کفایت،خطای بدون بعد و تبیین مدلهای ارایه شده به ترتیب ‮‭0/034‬ و ‮‭0/008‬ و %‮‭40‬ می باشد. در مقایسه میزان برآورد ضریب زبری عمومی رودخانهصهای مورد مطالعه با استفاده از دادهصهای مشاهدهصای، نتایج آزمایشات و نرم افزار ‭HEC-RAS‬با ضریب تبیین ‮‭0/96‬استفاده از روشهای اندازه گیری عمق آب و قطر متوسط دانه بندی به روش حجمی توصیه می شود. کلمات کلیدی: ضریب زبری، رودخانه کوهستانی، مواد بستر رودخانه، پوشش گیاهی