SavedAdd your journal

Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 23 Sayı: 6

Flow structure along the cross-section of an open-channel caused by patch of submerged vegetation

Bitki parçasının açık kanal enkesiti boyunca neden olduğu akım yapısı

Ayşe Yüksel Ozan

Pages
726–731
Publication Date
2017-12-15
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗

Özet

v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} Normal 0 false false false TR X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normal Tablo"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-ansi-language:TR;} Akarsulardaki bitki yapısı ekosistemin önemli bir parçasıdır. Akım yapısı, bitki tabakası nedeniyle meydana gelen Kelvin-Helmholtz istikrarsızlığından dolayı akım doğrultusunda, yanal ve düşey doğrultularda ciddi miktarda değişmektedir. Bu çalışmada, sınırlı uzunlukta batık bitki parçasının etkisindeki akım yapısı deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde sınırlı uzunlukta batık bitki parçası, 1.2 m uzunluğunda ve 0.6 m genişliğinde rijit batık bitki tabakası kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki tabakası, 0.01 m çapında ve 0.05 m yüksekliğinde dairesel kesitli rijit plastik boru parçaları kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki yoğunluğunun etkisini belirlemek için,   and   olmak üzere iki farklı yoğunlukta bitki tabakası kullanılmıştır. Hız ölçümleri ADV kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bitki tabakası kanal enkesiti boyunca akım yapısında ciddi bir değişime neden olmaktadır. Büyük yoğunluğa sahip bitki tabakası, hız dağılımında daha yüksek oranda hız değişimine sebep olmuştur. Buna ilaveten, kanal enkesiti boyunca derinlik ortalama hız dağılımında, büyük yoğunlukta daha dik olmak kaydıyla, bir S-eğrisi belirlenmiştir. Türbülans kinetik enerji, bitki tabakasının olduğu bölgede bitki tabakası olmayan bölgeye nazaran daha fazla meydana gelmiştir. Ayrıca en yüksek türbülans kinetik enerji değeri, yüksek yoğunlukta bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede meydana gelmiştir. Bunun yanı sıra büyük yoğunlukta, bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede kuvvetli momentum değişimi belirlenmiştir. Ayrıca, kanalın debi kapasitesi incelenmiş ve bitki yoğunluğundaki artışın debi kapasitesini azalttığı görülmüştür.

Keywords
🔖

Cite This Article

Ozan, A. Y. (2017). Flow structure along the cross-section of an open-channel caused by patch of submerged vegetation. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 23 Sayı: 6, 726–731. https://ajindex.com/articles/1058883

📄 Full Text PDF Viewer

References (19)

  1. Stoesser T, Salvador G P, Rodi W, Diples P. “Large eddy simulation of turbulent flow through submerged vegetation”. Transport in Porous Media, 78(3), 347-365, 2009.
  2. Nezu I, Sanjou M. “Turbulence structure and coherent motion in vegetated canopy open-channel flows”. Journal of Hydro-environment Research, 2(2), 62-90, 2008.
  3. Klopstra D, Barneveld HJ, van Noortwijk JM, van Velzen E.H. “Analytical model for hydraulic roughness of submerged vegetation”. The 27th Congress of the
  4. International Association for Hydraulic Research; Proceedings of Theme A, Managing water: Coping with Scarcity and Abundance. New York, USA, 10-15 August 1997.
  5. Wilson CAME. “Flow resistance models for flexible submerged vegetation”. Journal of Hydrology, 342(3-4), 213-222, 2007.
  6. Righetti M. “Flow analysis in a channel with flexible vegetation using double averaging method”. Acta Geophysica, 56(3), 801-23, 2008.
  7. Huthoff F, Augustijn DCM, Hulscher SJMH. “Analytical solution of the depth averaged flow velocity in case of submerged rigid cylindrical vegetation”. Water Resources Research, 43(6), 129-148, 2007.
  8. Murphy E, Ghisalberti M, Nepf H. “Model and laboratory study of dispersion in flows with submerged vegetation”. Water Resources. Research, 43(5), 1-12, 2007.
  9. Huai WX, Zeng YH, Xu ZG, Yang ZH. “Three-layer model for vertical velocity distribution in open channel flow with submerged rigid vegetation”. Advances in Water Resources, 32(4), 487-492, 2009.
  10. Cheng NS. “Representative roughness height of submerged vegetation”. Water Resources Research, 47(8), 1-6, 2011.
  11. Chen SC, Kuo YM, Li YH. “Flow characteristics within different configurations of submerged flexible vegetation”. Journal of Hydrology, 398(1-2), 124-134, 2011.
  12. Nepf HM, Ghisalberti M. “Flow and transport in channels with submerged vegetation”. Acta Geophysica, 56(3), 753-777, 2007.
  13. Nepf HM, Vivoni ER. “Flow structure in depth-limited, vegetated flow”. Journal of Geophysical Research, 105(12), 28547-28557, 2000.
  14. Nezu I, Onitsuka K. “Turbulent structures in partly vegetated open-channel flows with LDA and PIV measurements”. Journal of Hydraulic Research, 39(6), 629-642, 2001.
  15. Zong L, Nepf H. “Flow and deposition in and around a finite patch of vegetation”. Geomorphology, 116(3-4), 363-372, 2010.
  16. Zong L, Nepf H. “Spatial distribution of deposition within a patch of vegetation”. Water Resources Research, 47(3), 1-9, 2011.
  17. Nehal L, Yan ZM. “Study on the flow of water through non-submerged vegetation”. Hydrology Days, 1, 170-179, 2005.
  18. Li S, Shi H, Xionga Z, Huai W, Cheng N. “New formulation for the effective relative roughness height of open channel flows with submerged vegetation”. Advances in Water Resources, 86, 46-57, 2015.
  19. Okamoto T, Fujimoto Y, Toda K, Nezu I. "Development of coherent structure and turbulence behind a finite-length emergent vegetation patch in open-channel flow”. River Flow 2014, International Conference on Fluvial Hydraulics, Lausanne, Switzerland, 3-8 September 2014.