نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بررسی آزمایشگاهی-عددی تاثیر طول پوشش‌گیاهی نی بر انتقال املاح و تبادلات هایپریک در آبراهه‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2 دانشگاهی
چکیده
پوشش‌‌های گیاهی مختلفی در اکوسیستم رودخانه‌‌ها، آبراهه‌‌ها و تالاب‌ ها وجود دارند که بخش مهمی از اکوسیبستم رودخانه‌‌ها هستندکه بر محیط پیرامونی خود تأثیر می‌گذارند. وجود گیاهان می‌توانند تأثیر قابل توجهی در بهبود کیفیت آب، از جمله کاهش غلظت آلاینده‌‌ها به علت توانایی در جذب و رقیق‌‌سازی آنها بوجود آورد. لذا در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تأثیر عدم پوشش گیاهی، وجود پوشش‌ گیاهی نی بر انتقال آلودگی در یک فلوم آزمایشگاهی و نحوه تغییرات غلظت آنها در پایین‌دست آلودگی پرداخته شده است. آزمایش‌‌های این پژوهش در یک کانال مستطیلی با طول 12 متر، عرض 5/0 و عمق 7/0 متر انجام شد از تزریق محلول کلرید (NaCl) به عنوان ماده‌ردیاب در ناحیه اصلی جریان و محلول پرمنگنات پتاسیم (KMnO4) به‌عنوان ماده‌ردیاب رنگی در تبادلات هایپریک ناحیه بستر رسوبی استفاده شد. در آزمایشات 225 گرم آن در 6 لیتر آب محلول شده و به عنوان آلودگی به جریان تزریق شد. برای شبیه‌‌سازی پوشش گیاهی آبراهه از نی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد افزایش دبی جریان (Q) از 4 به ‌5/22‌ لیتر بر ثانیه موجب افزایش پارامتر‌های حداکثر طول نفوذ جریان هایپریک (LHZ)، از 14/0‌ به ‌32/0 متر، معادل 128 درصد و میانگین زمان مدت ماند جریان هایپریک (RT) از 290 به 584 ثانیه، معادل 50 درصد می‌شود. همچنین نتایج نشان دادند افزایش طول پوشش ‌گیاهی (L) از ‌2‌ به ‌6‌ متر، بسته به شرایط جریان، سبب کاهش 15 تا 52 درصدی (RT) و در برخی موارد افزایش تا 56 درصدی حداکثر زمان تبادلات هایپریک (LHZ) گردید. این نتایج بیانگر تأثیر مستقیم طول پوشش گیاهی (L) در تعدیل تبادلات هایپریک و تغییر الگوی نفوذ جریان در بستر رسوبی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Laboratory-numerical study of the effect of reed vegetation length on salt transport and hypericum exchange in waterways

نویسندگان English

alireza emadi 1
fateme nazdane 2
Seyyed Mohammad Mirnaseri 2
1 Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University,sari,iran
2 university
چکیده English

Various types of vegetation cover in riverine ecosystems, streams, and wetlands constitute an important component of these environments and influence their surroundings. Vegetation can play a significant role in improving water quality by reducing contaminant concentrations through adsorption and dilution processes. Therefore, this study experimentally investigated the effects of no vegetation and reed vegetation cover on pollutant transport in a laboratory flume, as well as the variation of contaminant concentration downstream of the injection point. The experiments were conducted in a rectangular channel with a length of 12 m, a width of 0.5 m, and a depth of 0.7 m. Sodium chloride (NaCl) solution was used as a tracer in the main flow, and potassium permanganate (KMnO₄) solution was used as a colored tracer to examine hyporheic exchanges in the sediment bed. In the experiments, 225 g of tracer was dissolved in 6 L of water and injected into the flow as the contaminant. Reed was used to simulate channel vegetation. The results showed that increasing the flow rate (Q) from 4 to 22.5 L/s led to an increase in the maximum hyporheic exchange length (LHZ) from 0.14 to 0.32 m, corresponding to 128%, and the mean hyporheic residence time (RT) from 290 to 584 s, corresponding to 50%. The results also showed that increasing the vegetation length (L) from 2 to 6 m caused a 15–52% reduction in residence time (RT) under different flow conditions, while in some cases the maximum hyporheic exchange length (LHZ) increased by up to 56%. These findings indicate the direct influence of vegetation length (L) in regulating hyporheic exchange and altering the pattern of flow penetration into the sediment bed.

کلیدواژه‌ها English

Pollutant Transport
reed vegetation
Hyporheic Exchange
Residence Time
OTIS Model

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 خرداد 1405