بررسي نقش آرايش تخلخل بادشكن غيرزنده در تغيير رفتار جريان باد

Investigation of abiotic windbreak porosity patterns on change of air flow

فرسايش بادي يكي از جنبه‌هاي بيابان‌زايي و تخريب اراضي در مناطق خشك است. وقوع وزش بادهاي با سرعت زياد علاوه‌بر كاهش حاصلخيزي خاك، سبب ايجاد خسارت به تاسيسات مستقر در اين مناطق مي‌شود. احداث بادشكن‌هاي غيرزنده با شاخه‌هاي درختان و درختچه‌ها و الوار و همچنين مصالح ساختماني يكي از شيوه‌هاي رايج در كاهش خسارت‌ها است. با توجه به وقوع خشكسالي در سال‌هاي اخير و لزوم افزايش استفاده بهينه از آب موجود در بخش كشاوزي، استفاده از بادشكن‌هاي غيرزنده مناسب‌تر به‌نظر مي‌رسد. به‌منظور بررسي تاثير انواع الگوهاي متداول آجرچيني مشبك در ميزان حفاظت بادشكن‌ها از نقاط در پشت خود، يك بررسي آزمايشگاهي در تونل باد انجام شد. بدين منظور پنج الگوي آجرچيني مشبك با تراكم‌هاي مختلف به‌همراه شاهد با تراكم 100 درصد در قالب بلوك كامل تصادفي با چهار تكرار، موردبررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد با افزايش تخلخل در بادشكن، ضمن كاهش سرعت باد و حفظ منطقه موردحفاظت، خطوط جريان به‌شكل موازي درآمده و جريان‌هاي پيچشي در آن‌ها مشاهده نمي‌شود. درصورتي‌كه با كاهش تخلخل، در خطوط جريان باد جريان پيچشي به‌وجود آمده و موجب كاهش حفاظت از منطقه موردنظر مي‌شود. نتايج همچنين نشان داد كه احداث بادشكن با ارتفاعي كمتر از ارتفاع سازه موردحفاظت (مانند گلخانه)، به‌خصوص در بادشكن‌هاي با تراكم زياد، نه‌تنها سازه در برابر وزش باد حفظ نمي‌شود، بلكه با شكل‌گيري جرياني با سرعت بيشتر در روي بادشكن و جريان‌هاي پيچشي در پشت آن، خسارت‌ها افزايش مي‌يابد. ازاين‌رو توجه به ايجاد تراكم بهينه با كاربرد الگوهاي آجرچيني مشبك مناسب، در احداث بادشكن‌هاي غيرزنده آجري حايز اهميت است.

Due to the drought in recent years and the need to increase the efficient use of water in agriculture, the abiotic windbreak appears to be more suitable than biotic. In order to investigate the effects of lattice brick patterns in protection of the windbreak on the back, an experimental study was carried out in a wind tunnel. For this purpose, five lattice brick patterns with different densities, with density of 100% for the control in a randomized complete block design with four replications were studied. The results revealed that with increasing porosity in the windbreaks, while reducing wind speed and keeping the area protected; flow lines become parallel and vortex currents are not observed. While with reduced porosity, the wind streamlines the flow and becomes turbulent and reduces protection in the desired area. Also, results showed that the construction of windbreaks with a height less than the height of the protection structures (like a greenhouse), especially in high-density windbreaks, not only protect against winds not retained, but also with the formation of more rapid and vortex flows behind the windbreaks, the damage increases. Thus, attention to create optimum density with the use of appropriate lattice patterns is important in establishing abiotic brick windbreaks.