Tekil bitki elemanları etrafında yerel oyulma desenleri ve civarındaki akım kinematiği

Nehirlerde bulunan bitkiler sucul hayatın en önemli bileşenlerinden biri olmakla birlikte, hidrolik pürüzlülüğün de önemli bir nedenidir. Bu özellikleri sayesinde taşkın yataklarında var olan bitkiler bir yandan şev stabilitesini sağlarken diğer yandan da morfolojik ve ekolojik işlevleri ile sucul hayata katkıda bulunurlar. Gün geçtikçe önemi artan çevre bilinci bitkilerin taşkın yataklarında kullanımına yönelik çalışmalar yapılmasını sağlamıştır. Ancak yapılan bu çalışmalarda bitkilerin şeklinin akım ve akarsu boyunca sediment taşınımını nasıl etkilediği henüz yeterince tam olarak anlaşılamamıştır. Buna ilave olarak şev ve akarsuda oluşan adacıklarda yetişen bitki elemanlarının türbülansa ve oyulmaya nasıl etki ettiği de bilinmemektedir. Ayrıca bu bitkiler bir ölü alan yaratarak bitki türünün yayılmasını ve akarsu morfolojisinin değişimini desteklerler. Bu çalışmada aynı türde bitki farklı şekillerde, kanal içerisinde konumlandırılarak, akım, türbülans ve oyulma karakteristiklerindeki değişiklikler gözlenmiştir. Bitkiye ek olarak silindir ve altıgen biçiminde yerleştirilmiş küçük silindirlerden oluşan bir yapı ile de deneyler yapılmış ve sonuçları bitkiler ile karşılaştırılmıştır. Deneyler 26 m uzunluğunda, 0.98 m genişliğinde ve 0.85 m derinliğinde olan akım kanalında gerçekleştirilmiştir. Kanal tabanına katı madde konularak yapay bir yatak oluşturulmuş ve kullanılan gerçek bitki fideleri ile silindirler bu yatay yatakta konumlandırılmıştır. Deneylerde kullanılan ilk bitki sırasıyla, akıma batmamış ve dik bir biçimde, etrafı streç folyo ile sarılarak geçirimsiz bir biçimde ve eğik olmak üzere üç farklı biçimde konumlandırılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Aynı bitki türünde bir başka fide kesilip suya batmış bir şekilde ve sonrasında ise streç folyo ile sarılarak konumlandırılmıştır. Bitkilerin streç film ile kaplanmasının altında yatan gerekçe bitkinin kanopi kısmının geçirgenliğinin, problemin hidrodinamiğinde oynadığı rolün daha yakından anlaşılmasıdır. Bununla birlikte deneylerde ön deneyler sonucu belirlenen üç karakteristik debi değeri her bir bitki konfigürasyonuna uygulanmıştır. Deneylerin tamamı kararlı akım koşullarında gerçekleştirilmiştir. Hız verileri iki adet Doppler hızölçer ile ölçülmüş, oyulma verileri ise lazer tarayıcı ile elde edilmiştir. Analiz sırasında, yataktaki oyulma şekilleri ve yatak boyunca tabana yakın oluşan akım doğrultusundaki hız bileşenleri araştırılmıştır. Elde edilen oyulma şekillerinden oyulmaların ağırlık merkezleri elde edilmiş, oyulma ve yığılma miktarları enine, boyuna ve derinlemesine olmak üzere hesaplanmıştır. Bunlardan yola çıkarak bitkiler ve diğer yapı tipleri arasındaki farklar araştırılmıştır. Deneyler sonucunda bitkiler etrafında oluşan oyulma desenleri silindir durumuna göre belirgin şekilde farklıdır. Bu desenlerin bitki etrafında oluşan düzenli akım yapılarının bir sonucu olduğu düşüncesinden yola çıkarak bitki etrafındaki düzenli yapılar her bir bitki durumu için detaylı bir şekilde yorumlanmıştır. Bitki etrafında oluşan akım ile silindir etrafındaki akımın temel farklılıklarından en önemlisi, bitki durumunda bitkinin memba tarafında oluşan düşey yönlü akımın silindir durumuna oranla çok daha düşük olması ve buna bağlı olarak atnalı çevrilerinin çok daha az gelişmesidir. Diğer bir önemli fark ise bitki durumunda kanopi altı jet akımının silindir durumunda var olmamasıdır. Buna ilave olarak bitki etrafında oluşan çevri kopmalarının büyüklüğü silindir durumuna göre oldukça küçüktür.