- Tytuł:
-
Wpływ roślin na zmianę profilu prędkości przepływu w małym cieku
The influence of vegetation on velocity profiles in small river - Autorzy:
-
Chalfen, M.
Molski, T.
Tyminski, T. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/62118.pdf
- Data publikacji:
- 2010
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN
- Tematy:
-
cieki wodne male
ciek Sleganina
roslinnosc wodna
przeplyw wody
predkosc przeplywu
opor przeplywu
modele matematyczne
badania terenowe - Opis:
-
Roślinność porastająca koryto cieku istotnie oddziałowuje na warunki
przepływu. Redukcji ulega czynny przekrój przepływowy, zaburzone jest pole
prędkości i rosną opory przepływu. Konsekwencją tego jest zmiana położenia
zwierciadła wody, wzrost głębokości w porównaniu do przepływu w korycie bez
roślin.
Jednym ze sposobów matematycznego opisu oddziaływania hydraulicznego
roślin są równania zachowania pędu dla przepływu w korycie z drzewami oparte
na koncepcji lepkości wirowej, zaproponowane przez Rowińskiego i Kubraka
[2002]. Równania powyższe rozwiązano, wykorzystując jawny i niejawny schemat
różnicowy, otrzymując jako rozwiązanie rozkład prędkości przepływu w profilu
pionowym. Dokładność zaproponowanych algorytmów przetestowano, porównując
rozwiązania numeryczne ze szczególnymi rozwiązaniami analitycznymi,
uzyskując bardzo dobrą zgodność. Wyliczony z modelu rozkład prędkości wykorzystano
do wyznaczenia wielkości przepływu.
W celu oceny możliwości zastosowania opracowanego modelu do obliczeń
małych cieków z roślinnością przeprowadzone zostały badania terenowe na odcinku
cieku Ślęganina. Oprócz pomiarów geodezyjnych, wykonane zostały profile
lokalnej prędkości przepływu dla przekrojów porośniętych oraz wolnych od roślinności.
Wyniki pomiarów terenowych posłużyły do weryfikacji modelu matematycznego
bazującego na równaniach zachowania pędu.
Vegetation growing in the River Bed is strongly influencing flowing condition. Effective flow section is reduced, velocity field is disturbed and flow resistance is increased. Its consequence is change of water level and depth in comparison with flow in river bed without vegetation. Equations of momentum conservation in river bed with trees based on a concept of whirly viscosity proposed by Rowiński and Kubrak [2002] are one of mathematical description of vegetation hydraulic influence. Above equations were solved using implicit and explicit differential scheme to determine flow velocities distribution in vertical profile. Accuracy of proposed algorithms was tested by comparing numerical solutions with detailed analytical solution obtaining very good conformity. Velocity distribution calculated on the base of the model was used to determine volume of the flow. To evaluate possibilities of using developed model for calculation concerning small rivers with vegetation, some filed investigation on one section of Ślęganina river were carried out. Despite of geodetic measurements, some profiles of local flow velocities for vegetated and free of plants sections were made. Field measurements results were used for verification of mathematical model based on equations of momentum conservation. - Źródło:
-
Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich; 2010, 08/1
1732-5587 - Pojawia się w:
- Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł