Erozja i transport rumowiska unoszonego

Prezentacja na temat: "Erozja i transport rumowiska unoszonego"— Zapis prezentacji:

1 Erozja i transport rumowiska unoszonego
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Erozja i transport rumowiska unoszonego

2 Podział rumowiska w rzekach
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Podział rumowiska w rzekach

3 Podział rumowiska w rzekach
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Podział rumowiska w rzekach Rumosz skalny - najcięższe odłamki skał przesuwane lub toczone na niewielkie odległości tylko podczas największych wezbrań, Ryniaki - wleczyny o wymiarach powyżej 80 mm, otoczaki - wleczone lub toczone w zależności od prędkości przepływy o średnicach mm, Żwiry - średnice od 2, mm. Wleczone przy prędkościach 0,7- 1,2 m/s, unoszone przy prędkościach powyżej 5 m/s, Piaski rzeczne - średnice od 0,05 - 2,5 mm. Wleczone przy prędkościach 0,3-0,7 m/s, unoszone przy prędkościach 0,8-5 m/s, Miał - średnice 0,01-0,05 mm - unoszone, Pyły - mniejsze od 0,01 mm których głównym źródłem są zmywy powierzchniowe z obszaru zlewni - unoszone, Zawiesiny - bardzo drobne cząstki pochodzenia organicznego nie tonące w wodzie stojącej, Roztwory - produkty erozji chemicznej

4 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Yr = DR  Ez gdzie: Yr - masa rumowiska unoszonego odpływającego ze zlewni (Mg) DR - wskaźnik dopływu rumowiska (-) Ez - masa gleby erodowanej w zlewni (Mg), wyznaczona w poszczególnych częściach zlewni przy wykorzystaniu równania

5 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska W małych zlewniach DR =  SLP0.403 gdzie: SLP - spadek cieku głównego (%)

6 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Zróżnicowany spadek cieku gdzie: N - liczba odcinków cieku głównego o równych długościach SLP SLPN – spadek poszczególnych odcinków

7 Y = a  (V  Qp)b  K  L  S  C  P
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Rumowisko unoszone transportowane w czasie wezbrań Y = a  (V  Qp)b  K  L  S  C  P gdzie: Y - masa rumowiska w czasie wzebrania (Mg) V - objętość fali wezbraniowej (m3) Qp - kulminacja wezbrania (m3s-1) A, b - parametry równania wynoszące wg Williama 8.96 i 0.56 (przy dalej podanych jednostkach parametru K i bezwymiarowych współczynnikach L,S,C i P)

8 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Równanie strat glebowych E = R  K  L  S  C  P gdzie: E - średnia z wielolecia roczna masa erodowanej gleby z jednostki powierzchni (Mg ha rok-1), R - średnia roczna erozyjność deszczy i spływów, (w dalej omawianych jednostkach erozyjności) (Je rok-1), K - podatność gleb na erozję (Mg ha Je-1).

9 Wydatek rumowiska R = Rr + RS
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Erozyjność opadów i spływów R = Rr + RS

10 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Erozyjność pojedynczego deszczu gdzie: Rrj - erozyjność deszczu (MJ  ha-1  cm  h-1) – jednostka ta nazwana jest skrótowo jednostką erozyjności i oznaczana przez – Je), Ek - energia kinetyczna deszczu ( J  m-2), 130 - maksymalna 30-minutowa intensywność deszczu (cm  h-1) 1/100 - współczynnik przeliczeniowy z J  m-2 na MJ  ha-1

11 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Erozyjność deszczy w ciągu roku P  mm ( P  0.5 cala) oraz deszcze o mniejszej warstwie Imax  6.35 mm/15min Imax  0.25 cala/15min

12 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Energia kinetycza deszczu Ek1 = ( log Ii)  Pi dzie: Ek1 - energia kinetyczna w i-tym przedziale (J  m-2) Ii - intensywność deszczu w i-tym przedziale (cm  h-1) Pi - wysokość opadu w i-tym przedziale (cm)

13 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Gleby z zawartością pyłu K = 2.77  10-6  M1.14  (12 - )S  (A-2)  (D-3) gdzie: M - iloczyn procentowej zawartości ziarn – 0.1 mm i ziarn – 2.0 mm, OS - procentowa zawartość substancji organicznej; dla OS >4% przyjmuje się OS = 4, A - klasa struktury gleby, D - klasa przepuszczalności gleby.

14 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Zależność współczynnika topograficznego od długości stoku gdzie: g - długość zbocza równa drodze spływu powierzchniowego (m), s - spadek zbocza w procentach, m - wykładnik potęgowy zależny od spadku zbocza dla s  0.5%, 0.2 dla 0.5 < s  1.0%, 0.3 dla 1.0 < s < 3.5%, 04 dla 3.5  s < 5%, 0.5 dla s 5%

15 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Średni spadek zlewni gdzie: Z - róznica położenia najwyższego i najniższego punktu w zleni (m), l25 l50 l75 – długość warstwic (m) na wysokości 15%, 50% i 75% wartości Z, A - powierzchnia zlewni (m2).

16 Wydatek rumowiska Akademia Rolnicza w Krakowie
Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Średnia długość drogi spływu powierzchniowego gdzie: ls - jest długością wszystkich cieków w zlewni (m)

17 Wydatek rumowiska Zależność regresyjna Y = a  Vdb
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Zależność regresyjna Y = a  Vdb gdzie: Y - wydatek rumowiska (Mg), Vd - objętość fali wezbraniowej (odpływu bezpośredniego) (m3). Y = a  (Vd Qp)b Qp - kulminacja wezbrania (m3/s)

18 Wydatek rumowiska Y/(K  L  S  Co  P) = a  Vdb
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Y/(K  L  S  Co  P) = a  Vdb Y/(K  L  S  C  P) = a  (Vd  Qp)b gdzie: K, L , S , C i P – parametrey USLE Y/(K  L  S  C  P) = a  (Vd  Qp)b  Spc Sp - średni przyrost fazy wzrostu przepływu wezbraniowego (m3 s-1  h-1); Sp = Qp/Tp Tp - czas kulminacji od początku wezbrania (h)

19 Y/(K  L  S  C  P) = a  HbPmc
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska Y/(K  L  S  C  P) = a  HbPmc gdzie: A - powierzchnia zlewni (km2), B - opad efektywny (mm), Pm - opad pomierzony – średni w zlewni (mm), a, b i c – parametry regresji Równanie MUSLE Y =  (Vd  Qp)0.737 KLSCP

20 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

21 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

22 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

23 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

24 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

25 Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Wydatek rumowiska – model obliczeniowy USLE

26 Erozja i transport rumowiska unoszonego
Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej Erozja i transport rumowiska unoszonego