پوشش گیاهی در بستر و حاشیه رودخانه موجب افزایش زبری مسیر و کاهش میانگین سرعت جریان، کاهش انرژی آب و تغییر توزیع سرعت لایه ای و به عبارتی پروفیل سرعت جریان در مقطع عرضی رودخانه می شود. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر پوشش گیاهی شاخه ای بر جریان و فرم بستر در آبراهه بررسی شد. شبیه سازی جریان در کانال آزمایشگاهی به طول هفت متر، عرض و ارتفاع 25 سانتی متر با دبی های سه، پنج و هفت لیتر بر ثانیه و شیب های یک، سه و پنج در هزار و پوشش گیاهی مصنوعی از نوع شاخه ای با تراکم های 50، 25 و 12 درصد در شرایط مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت. با توجه به داده برداری انجام شده، می توان نتیجه گرفت که اختلاف بین رقوم سطح جریان و بستر جریان و همچنین، دبی جریان، تحت تأثیر انواع تراکم پوشش گیاهی قرار دارد. وجود پوشش باعث ایجاد مقاومت در برابر جریان و افزایش عمق می شود. در تمامی آزمایش ها، با افزایش تراکم پوشش مقدار فرسایش بستر نسبت به شرایط اولیه بیشتر شد، به صورتی که در تراکم 50 درصد بیشترین و در تراکم 12 درصد کمترین تغییر مشاهده شد. در شرایط دبی یکسان با افزایش تراکم، عمق جریان افزایش می یابد. جابه جایی ذرات بستر در منطقه دارای پوشش گیاهی با افزایش تراکم، افزایش می یابد که در تراکم 50 درصد، سطح جریان نسبت به تراکم های 12 و 25 درصد بیشتر و همچنین در این تراکم، بستر جریان نسبت به سطح اولیه دچار فرسایش و تغییر فرم بیشتری شده و ته نشینی و تجمع ذرات در انتهای پوشش در شرایط با تراکم کمتر، بیشتر مشاهده شده است.

با انتقال رسوبات بستر در مجاری آبرفتی، اشکال منظم و متناوب مثلثی شکل در بستر رودخانه ایجاد می ‏شود که فرم بستر نامیده می‏ شوند. متناسب با مشخصات و رژیم جریان، ابعاد هندسی فرم بستر تغییر یافته و اثر متقابل آن در تغییر زبری بستر و افزایش عمق جریان (به ویژه برای فرم‏های شکنج و تلماسه) قابل ملاحظه ‏است. از طرفی پیش‏بینی عمق جریان براساس زبری بستر در مدل سازی و طراحی سازه ‏های هیدرولیکی حائز اهمیت می‏ باشد. به این ترتیب پیش ‏بینی مقاومت جریان و عمق متناظر با آن در مجاری با بستر متحرک به دلیل عدم قطعیت مربوط به تشکیل و تغییر فرم ‏های بستر از چالش‏ های طراحی و مدل‏سازی در این مجاری می‏ باشد. به همین منظور ارائه رابطه‏ ای دقیق، ساده و کاربردی برای تخمین حداکثر تراز جریان در حضور فرم بستر بسیار مهم و ضروری خواهد بود. بنابراین در این پژوهش با استفاده از 4 منبع تحقیقاتی و 292 مورد آزمایش ثبت شده، رابطه‏ خط ساده و کاربردی برای پیش ‏بینی تراز جریان در شرایط رژیم جریان پایین ارائه شده است. براساس رابطه مذکور همچنین ضریب 1/25 به عنوان ضریب ویژه دانشگاه تبریز نیز ارائه گردیده است که محاسبات مربوط به تخمین عمق جریان در حضور فرم بستر تلماسه و شکنج را بسیار ساده نموده و دارای دقت کافی برای محاسبات می باشد. ارزیابی دقت رابطه پیشنهادی برای ضریب زبری مانینگ در فلوم آزمایشگاهی مناسب ارزیابی گردید.

اثر حرکت ذرات بار بستر بر مقاومت هیدرولیکی در مقابل جریان در کانالهای رسوبی و مجاری با بستر ثابت، در یک کانال آزمایشگاهی شیب پذیر به عرض 0.25 متر و طول 12 متر در دو حالت صاف و زبر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق دو نوع رسوب شامل ماسه ریز یکنواخت به قطر 0.5 میلیمتر و شن ریز به قطر 2.84 میلیمتر استفاده گردید. در آزمایشهای مربوط به کف زبر و جریان رسوبی، کف کانال با همان ذرات مورد استفاده در آزمایش، زبر می گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که حرکت بار بستر با ذرات ریز دانه (d=0.5mm) می تواند موجب افزایش زبری تا 50 درصد در کانالهای صاف و تا 75 درصد در کانالهای با بستر زبر (زبر شده با قطر نیم میلیمتر) شود. با توجه به رابطه ای که بین عمق جریان و فاکتور اصطکاکی وجود دارد، می توان انتظار افزایش عمق به ترتیب 14% و 21% برای بسترهای صاف و زبر را داشت. میزان افزایش زبری با افزایش قطر، کاهش یافته و برای قطر d=2.84 به 50 درصد برای بستر زبر می رسد. در توجیه این افزایش می توان گفت که ذرات با جذب مومنتم سبب کاهش سرعت متوسط و افزایش سرعت برشی می گردند که هر دو در جهت افزایش فاکتور اصطکاکی موثر هستند. با افزایش غلظت بار بستر با یک قطر مشخص، فاکتور اصطکاکی نیز افزایش می یابد تا به مقدار ثابتی برسد. پس از این مرحله، افزایش بیشتر غلظت موجب رسیدن به نقطه رسوبگذاری و تشکیل فرمهای بستر خواهد شد.

مطالعه پدیده جریان غلیظ به عنوان یکی از مهم ترین پدیده های مؤثر بر رسوبگذاری در مخازن سدها، امری ضروری به شمار می رود. از آنجا که بیشتر مطالعات انجام شده روی بستر صلب بوده است و به طور مشخص اثر بستر متحرک و تشکیل فرم بستر روی مشخصات جریان غلیظ دیده نشده است. از این رو در این تحقیق، با مطالعه آزمایشگاهی جریان غلیظ در دو شرایط بستر صلب و متحرک به بررسی مشخصه شدت اختلاط و پارامترهای هیدرولیکی مؤثر بر آن پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد، تغییرات ضریب شدت اختلاط وابسته به تغییرات زبری بستر و نوع فرم های بستر تشکیل شده است. همچنین، ضریب شدت اختلاط جریان غلیظ با تغییرات تنش برشی بستر نسبت به بستر صلب، ابتدا تا حدود 25 درصد کاهش یافته است و سپس با تشکیل فرم بسترهای بزرگ تر تا حدود 30 درصد افزایش می یابد و مجدداً با افزایش قدرت جریان و حذف فرم های بستر کاهش می یابد. همچنین در مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج سایر پژوهشگران نشان داده شد، تشکیل فرم های بستر تا 50 درصد سبب افزایش ضریب اختلاط در یک ریچاردسون ثابت می شود.

در این پژوهش با در نظر گرفتن پارامترهای کلی همچون سرعت متوسط جریان در چند سطح مقطع از رودخانه گاماسیاب واقع در اطراف نهاوند، پارمترهای موضعی مانند سرعت متوسط نقطه ای در هر نیم رخ سرعت جریان و توزیع نیم رخ سرعت بر اساس تئوری لایه مرزی، مقاومت در برابر جریان و عوامل موثر بر آن، با استفاده از داده های اندازه گیری شده برای جریان های یکنواخت و غیر یکنواخت بررسی شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که هر گونه تغییر در شکل تابع لگاریتمی توزیع جهانی سرعت با منظور کردن فاکتور شکل سطح مقطع رودخانه و یا ضریب تعدیل زبری مواد بستری برای قطر مشخصه رودخانه تاثیری برپیشبینی مقاومت در مقابل جریان ندارد، در حالی که ارائه مقدار ثابت لگاریتمی (عرض از مبدا) معادله توزیع جهانی سرعت به صورت تابعی از پارامترهای عدد فرود و پارامتر شیلدز می تواند تا حدی برآورد مقاومت در برابر جریان را بهبود  بخشد.هم چنین ، در نظر گرفتن فاکتور شکل و ضریب تعدیل زبری در معادلات نمایی،پیشبینی مقاومت در برابر جریان را بهبود نمی بخشد. از سوی دیگر ، به کارگیری مشخصات لایه مرزی چون ضخامت و اندازه حرکت لایه مرزی در نیم رخ سرعت خطر هم بستگی ساختگی را در معادله پیشنهادی برای مقاومت در برابر جریان منتفی می سازد، معادله پیشنهادی حاصل از اندازه گیریهای نیمرخ سرعت جریان غیر یکنواخت در رودخانه گاماسیاب، نشان می دهد که عمق جریان آب حداکثر سرعت جریان واقع در سطح آب و شیب خط انرژی از عوامل موثر در برابر جریان می باشند.

جریان شکافنده از جمله مهم ترین پدیده های مطرح در مناطق ساحلی است که علاوه بر تأثیرات فیزیکی قابل توجه در منطقه ساحلی، عامل بخش قابل توجهی از مرگ ومیرها و حوادث دریایی است. به همین دلیل این جریان توسط گروهی از محققان بین المللی از جنبه های مختلف موردتوجه قرار گرفته است. در این تحقیق سعی شده است با نمونه برداری از رسوبات کف کانال جریان شکافنده و محیط اطراف آن در سواحل دریای خزر، تأثیر جریان شکافنده بر دانه بندی این رسوبات مشخص شود. نمونه برداری به صورت ماهانه در دو فصل زمستان و بهار انجام شد. برای مقایسه ویژگی های رسوب در کانال ریپ و پشته های اطراف آن از آزمون تی تست غیر زوجی استفاده شد و اختلاف معنی داری در سطح 95% مشاهده شد. نتایج گرانولومتری نشان داد که تفکیک داده ها به دو فصل زمستان و بهار نشان دهنده ی تفاوت معنی دار قطر میانه، میانگین اندازه ذرات و چولگی توزیع ذرات رسوب در کانال جریان شکافنده نسبت به محیط اطراف آن در فصل بهار شد. در فصل زمستان احتمالاً به دلیل آشفتگی آب وهوا و تلاطم در جریانات دریایی و امواج مرتفع حاصل از وزش بادهای شدید تفاوت مقدار این پارامترها در داخل کانال شکافنده و محیط اطراف آن معنی دار نبوده است.

در این تحقیق سعی شد تا با ایجاد شکست شیب بستر که می تواند تداعی کننده وضعیت جریان در دلتای مخازن سدها و همچنین مصب باشد به بررسی تغییرات ایجاد شده در اثر جریان غلیظ بر روی خصوصیات جریان ورودی پرداخته شود. در این راستا، با ساخت یک مدل فیزیکی (فلومی به طول 8 متر، عرض 0.5 متر و ارتفاع 0.8 متر) اثر شیب های متفاوت، تغییرات دبی و غلظت جریان غلیظ ورودی بر مشخصه های جریان غلیظ بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که بیشترین تغییر در خصوصیات جریان غلیظ در قسمت شیب دار می باشد، به طوری که سرعت جریان در انتهای این ناحیه بین 40 تا 62 درصد نسبت به ابتدای آن افزایش می یابد. ارتفاع جریان نیز به دلیل کشش آب ساکن در طول فلوم همواره دارای روند افزایشی بوده و بیشترین افزایش در ناحیه شیب دار در حدود 2 تا 3.5 برابر می باشد. همچنین میزان کشش آب ساکن علاوه بر عدد ریچاردسون (که در محدوده 0.6 تا 4.7 متغیر بود) به تغییرات ارتفاع آب مخزن نیز حساسیت زیادی دارد و رابطه ای نمایی در این خصوص پیشنهاد شده است.

پرش هیدرولیکی یکی از پدیده های مهم جریان آب در کانال ها بوده که به تناسب شدت پرش، با استهلاک انرژی محسوسی روبرو خواهد شد. استفاده از بسترهای زبر، عامل مؤثری در کاهش هزینه های حوضچه های استهلاک انرژی می باشد. بنابراین هدف محققین، به کارگیری بسترهای زبر در کف حوضچه های آرامش و بررسی تأثیر آن بر مشخصات پرش هیدرولیکی بوده است. در این پژوهش، به بررسی آزمایشگاهی اثر زبری بستر بر مشخصات پرش هیدرولیکی در فلومی به طول 12، عرض 0. 5 و ارتفاع 0. 7 متر در محدوده اعداد فرود 5/5 تا 9 پرداخته شد و از 24 بستر زبر مکعبی با آرایش زیگزاگی و ردیفی، ردیف ها و زاویه های مختلف استفاده گردید. نتایج نشان داد که عمق و طول نسبی (نسبت عمق ثانویه به اولیه و نسبت طول به عمق اولیه پرش) در آرایش زیگزاگی در مقایسه با ردیفی نسبت به بستر صاف کاهش بیش تری دارد. ضریب نیروی برشی که عامل اصلی کاهش عمق و طول نسبی پرش می باشد در هر دو آرایش 6 درصد بیش تر از بستر صاف محاسبه شد. در نهایت روابطی برای برآورد عمق نسبی و طول نسبی به ازای اعداد فرود، استخراج گردید. هم چنین اثر آرایش ها در سطح معنی داری 5 درصد برای همه بسترها بر عمق و طول نسبی به اثبات رسید.