Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

WARUNKI KSZTAŁTUJĄCE CHARAKTER RUCHU MATERIAŁU DENNEGO W RZEKACH I POTOKACH GÓRSKICH Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "WARUNKI KSZTAŁTUJĄCE CHARAKTER RUCHU MATERIAŁU DENNEGO W RZEKACH I POTOKACH GÓRSKICH Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej."— Zapis prezentacji:

1 WARUNKI KSZTAŁTUJĄCE CHARAKTER RUCHU MATERIAŁU DENNEGO W RZEKACH I POTOKACH GÓRSKICH Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej

2 Wzajemne oddziaływanie strumienia wody i koryta rzecznego w rzekach i potokach górskich Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej

3 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Określenie parametrów hydraulicznych początku ruchu w pomiarach radioznacznikowych rumowiska pozwoliło na wyznaczenie bezwymiarowych naprężeń krytycznych danej frakcji zgodnie ze wzorem: Początek ruchu rumowiska dennego

4 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Początek ruchu rumowiska dennego Wzór pozwalający na obliczenie bezwymiarowych naprężeń krytycznych f i dla rumowiska wielofrakcyjnego oblicza się wg wzoru określającego efekt klinowania za Wangiem:

5 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Początek ruchu rumowiska dennego Uzależniając wartość fi od di/dm otrzymujemy różne wartości naprężeń Shieldsa: : di/dm 0.6 di/dm > 0.6

6 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Początek ruchu rumowiska dennego Diagram Shields`a

7 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Opory przepływu Opory w korytach i ciekach naturalnych możemy podzielić na opory przepływu dotyczące: - dna płaskiego bez ruchu rumowiska (sztywnego), - dna płaskiego z ruchem rumowiska, - koryt z dnem rozmywanym (formy denne)

8 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Opory przepływu Równanie dla przepływu burzliwego z pełnym wpływem szorstkości dna i dla dna bez ruchu rumowiska: Za Grafem [1981,1989] w postaci ogólnej możemy zapisać następująco:

9 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Opory przepływu Wielkość oporów dla początku ruchu rumowiska wleczonego : Bezwymiarowy parametr intensywności transportu Einsteina:

10 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Opory przepływu Wielkość naprężeń ścinających gr wyznaczono z pomiaru początku ruchu na Targaniczance, Wisłoce, Dunajcu i Rabie: dla n > 0,46 dla n < 0,046

11 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Opory przepływu Określenie parametru intensywności transportu pozwoliło to na obliczenie szorstkości n dla dna ruchomego:

12 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Współczynnik klinowania się ziaren Wartość zmiennych naprężeń krytycznych może być określona w sposób ogólny z następującego wzoru:

13 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Współczynnik klinowania się ziaren Poszczególni badacze podali następujące wzory: dla d i /d m < 0,4 dla d i /d m > 0,4 Wang Egiazaroff Diplas Andrews

14 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Współczynnik klinowania się ziaren Poszczególni badacze podali następujące wzory: Parker Michalik (Dunajec,Wisłoka) Suzuki Bartnik (potoki Podkarpacia) d i /d m <0,6 d i /d m >0,6

15 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Graniczna liczba Froude`a Dla prawobrzeżnych dopływów Górnej Wisły wzór na graniczną wartość liczby Froude'a został określony z warunku równowagi pomiędzy ruchem a spoczynkiem w korycie cieku : W badaniach warunków granicznych pomiędzy ruchem a spoczynkiem w korytach potoków i rzek górskich będzie to wartość graniczna, do której zmierza wartość liczby Froude`a:

16 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Graniczna liczba Froude`a Pierwszy człon równania jest parametrem Shieldsa dla v* gr, a drugi współczynnikiem prędkośći Chezy'go proporcjonalnym do (h/d) 1/6. Potwierdzenie tej proporcjonalności uzyskano w badania terenowych: dla materiału gruboziarnistego: gdzie z wynosi od 1,03 do 1,51 dla materiału drobnoziarnistego (drobne piaski):

17 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Prędkość graniczna Prędkość graniczną określono w oparciu o liczbę ruchliwości M n, na podstawie badań początku ruchu, można ją określić z formuły: Ze względu na łatwiejsze wchodzenie do transportu ziarn o średnicy di > dm prędkość graniczną obliczymy: dla materiału drobnoziarnistego (drobne piaski): dla materiału gruboziarnistego:

18 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Prędkość graniczna Z zebranych materiałów badawczych dla rumowiska jednorodnego (dla odchylenia standardowego krzywej przesiewu σ<1,3) Neill wyprowadził równanie prędkości granicznej:

19 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wpływ kształtu ziaren na początek ruchu rumowiska Jeżeli przyjąć, że prędkość opadania ziaren w i prędkość graniczna v gr są sobie równe :

20 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wpływ kształtu ziaren na początek ruchu rumowiska Po przekształceniach otrzymujemy wzór na naprężenia bezwymiarowe zależne od współczynnika oporu ziarna dla różnych jego kształtów:

21 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wpływ kształtu ziaren na początek ruchu rumowiska Zależność parametru od współczynnika oporu ziarna kształt ziarna współczynnik oporu C w h/d fmfm kulisty elipsoidalny płaski 0,40 0,72 1,50 5,0 10,0 100,0 2,0 5,0 10,0 15,0 5,0 10,0 0,077 0,048 0,013* 0,1049* 0,0444* 0,029* 0,023* 0,0154 0,0096 *- potwierdzone badaniami

22 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Równania reżimu przepływu Dla rzek równania reżimu przepływu przedstawić można w postaci:

23 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Równania reżimu przepływu na podstawie równania ciągłości przepływu możemy napisać: oraz Stałe mogą być wyznaczone eksperymentalnie:

24 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Równania reżimu przepływu Wzór na prędkość graniczną i liczbę ruchliwości M n pozwoli na obliczenie równań reżimu przepływu dla potoków i rzek Podkarpacia:

25 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Prognoza obrukowania dna Tworzenie się opancerzenia dna jest możliwe w przypadku materiału wielofrakcyjnego. Gessler ustalił, że prawdopodobieństwo pozostania ziarna na dnie zależy od względnych naprężeń granicznych: Prawdopodobieństwo nieruszania się ziarn Gessler opisał funkcją:

26 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Prognoza obrukowania dna Jeśli x jest funkcją nadwyżki naprężeń ścinających i dla x = gr / 0 można obliczyć prawdopodobieństwo q nieruszenia się ziarna z pokrywy. Krzywa uziarnienia pokrywa się z wykresem funkcji: q = 0,015x3 - 0,01477x2 + 0,4777x + 0,4921

27 Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Prognoza obrukowania dna Zmiany krzywej uziarnienia

28 Koniec Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej


Pobierz ppt "WARUNKI KSZTAŁTUJĄCE CHARAKTER RUCHU MATERIAŁU DENNEGO W RZEKACH I POTOKACH GÓRSKICH Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google