Determination of flexible vegetation resistance against the flow showing rigid behavior

In this study, it is aimed to obtain roughness coefficients of flexible multi-stemmed vegetation standing upright against flow and showing with a rigid behavior. Flow depths and discharges are measured; head losses causing from vegetation are calculated at 7 different points in 166 experiments for four different configurations. It is seen that Chézy coefficient C, Darcy-Weisbach friction coefficient f and Manning coefficient n cannot be expressed with a single function for all Reynolds number. Therefore, the data are analyzed for the two different cases of Reynolds number lower and greater than 10000. Dimensionless parameters for the roughness coefficients are determined as Froude number Fr, Reynolds number Re, the relative roughness h/hv, approach flow energy line slope Sf, and vegetation density k. The most suitable equations for estimating roughness coefficients are obtained by non-linear regression models. It is evaluated that for the Reynolds number lower than 10000 the roughness coefficients are defined as f=f{h/hv}, n={Fr, h/hv, k} and C={Fr, Sf }, and for the Reynolds number greater than 10000 they are given as f=f{h/hv, k}, n={Fr, h/hv, k} and C={Fr, Re, h/hv, Sf, k }. Also, for relatively low Reynolds numbers, the presence of plants caused an increase in resistance against the flow independently of other parameters as expected. It is observed that the regression equation coefficients could be influenced by factors such as surface area plant in the flow direction and plant density.

Rijit davranýþ gösteren esnek bitkilerin akýma karþý oluþturduðu direncin belirlenmesi

Bu çalýþmada farklý dizilimlerde yerleþtirilen çok saplý esnek bitkilerin akýma karþý dik durarak rijit davranýþ göstermesi durumunda oluþturacaðý pürüzlülük katsayýlarýnýn elde edilmesi amaçlanmýþtýr. Dört farklý konfigürasyonda gerçekleþtirilen 166 deneyde 7 farklý noktada akým derinliði ölçülmüþ, debi elde edilmiþ ve bitkilerden ötürü kaynaklanan yük kaybý hesaplanmýþtýr. Chézy katsayýsý C, Darcy-Weisbach sürtünme katsayýsý f ve Manning katsayýsý n’in, Reynolds sayýsýnýn 10000 deðerinden küçük ve büyük olmasý durumunda tek bir fonksiyonla ifade edilemeyeceði görülmüþ ve veriler iki gruba ayrýlarak incelenmiþtir. Pürüzlülük katsayýsýný verecek boyutsuz parametreler Froude sayýsý Fr, Reynolds sayýsý Re, baðýl pürüzlülük h/hv, yaklaþým akýmý enerji çizgisi eðimi Sf ve bitki yoðunluðu k olarak belirlenmiþtir. Pürüzlülük katsayýlarýnýn belirlenmesi için doðrusal olmayan regresyon modeli ile en uygun denklemler elde edilmiþtir. Reynolds sayýsýnýn 10000’den küçük olmasý durumunda pürüzlülük katsayýlarý için; f=f{h/hv}, n={Fr, h/hv, k} ve C={Fr, Sf} olduðu; Reynolds sayýsýnýn 10000’den büyük olmasý durumunda f=f{h/hv, k}, n={Fr, h/hv, k} ve C={Fr, Re, h/hv, Sf, k } olduðu görülmüþtür. Ayrýca beklendiði gibi düþük Reynolds sayýlarýnda bitkilerin varlýðýnýn, diðer parametrelerden baðýmsýz olarak akýma karþý gösterilen direnci arttýrdýðý sonucuna varýlmaktadýr. Bu denklemlerdeki farklý katsayýlarýn akým doðrultusundaki bitki yüzey alaný ve bitki yoðunluðu gibi faktörlerden etkilendiði düþünülmektedir.