- Tytuł:
-
Charakterystyka hydromorfologiczna rzek i potoków górskich
Hydromorphological characterizations of rivers and streams - Autorzy:
- Bartnik, W.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/62554.pdf
- Data publikacji:
- 2006
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN
- Tematy:
-
rzeki gorskie
potoki gorskie
hydromorfologia
rumowiska wleczone
transport rumowiska
naprezenia graniczne
opor przeplywu
rownowaga hydrodynamiczna
regulacja rzek
renaturyzacja - Opis:
-
Tworzenie się warstwy obrukowania dna przedstawiono zmiany
morfologicznych dna cieku na podstawie bezpośrednich pomiarów granulometrycznych
(średnica rumowiska dennego wzrasta po przejściu
fali popowodziowej), oraz na podstawie symulacji komputerowej zmian
uziarnienia dennego. Ta procedura obliczeniowa bazuje na założeniach
Gesslera dla określenia prawdopodobieństwa nieruszenia się ziaren
w funkcji nadwyżki naprężeń krytycznych. Krytyczne naprężenia ścinające
były obliczone na podstawie funkcji Wanga określonej dla rzek
i potoków Podkarpacia. Obrukowanie dna jest formowane przez ta część
rumowiska dennego która nie jest wymywana w czasie przepływu.
Wzrost naprężeń krytycznych jest wynikiem wzrostu średnicy miarodajnej.
Miąższość warstwy obrukowanej jest w przybliżeniu równa
wymiarowi największego kamienia w pokrywie. Ten proces jest różny
w rzekach naturalnych i w rzekach poniżej przegród. W tym wypadku
proces formacji warstwy obrukowania dna jest wynikiem wyboju i towarzyszy
mu zmiana spadku zwierciadła wody i głębokości. Proces ten może
być uważany jako zjawisko stochastyczne. Zgodnie z Gesslerem
prawdopodobieństwo nieruszenia się ziarna zależy od relatywnych krytycznych
wartości naprężeń krytycznych. Tworzenia się obrukowania
dna w rzekach i potokach możemy określić poprzez obliczenie następujących
parametrów:
– współczynnik ukrywania się ziaren
– początek ruchu rumowiska określony na podstawie początku
ruchu materiału drobnego i gruboziarnistego,
– kształt ziaren jako bezwymiarowe naprężenia w zależności od
współczynnika kształtu ziaren,
– transport rumowiska wleczonego jako suma transportu poszczególnych
frakcji, – zmiana naprężeń krytycznych funkcji odchylenia standardowego
krzywej przesiewu,
– prognoza obrukowania dna,
– analiza równowagi hydrodynamicznej przepływu dla którego
zostaje zerwane obrukowanie dna.
Dyrektywa UE określa metody gospodarki wodnej. Jednym
z głównych celów regulacji rzek i renaturyzacji jest poprawne obliczenie
równowagi hydrodynamicznej w odniesieniu do analizy krytycznych naprężeń
ścinających dla poszczególnych frakcji rumowiska dennego oraz
masy przetransportowanej rumowiska wleczonego. Poprawne określenie
krytycznych naprężeń ścinających, głębokości wody, granicznej
prędkości ruchu materiału dennego powinno być powiązane z określeniem
warunku początku ruchu. Artykuł przedstawia również pomiary
i zalecenia które są ważne dla opisu warunków renaturyzacji Określenie
warunków równowagi hydrodynamicznej stwarza podstawę do określenia
parametrów renaturyzowanych rzek.
The formation of an armouring layer can be observed on the base of morphological changs by direct measurements of granulometry (grain diameter generally grows after flood) or by computer simulation of changes of the grain sieve curve. This procedure is based on the Gessler’s analysis of the probability of grain movement, on the basis of the shear stress of the acting water. The critical shear stress is calculated using the Wang function developed for Carpathian streams. The armouring layer is formed by that part of non-cohesive bed material, which is not washed away during the flow. The increase in critical shear stress is due to the increase of the mean diameter dm as small fractions are washed out from the bed. The thickness of the armouring layer is approximately equal to the size of the largest stones of the layer. This process in rivers with natural flow is different from this one below reservoirs; in the former case it takes place at a significant distance below dams. In this case, the armouring layer formation causes bed scouring, linked with a change in the water slope and depth. This scouring may be assumed to be a stochastic process. According to Gessler, the probability that a grain will not be moved from the bottom depends on relative critical shear stress. We can observed hydrodynamic evaluation of a mountain river and stream by calculation: – grain-size hiding factor relating the limit between movement and immobility to clogging effect in material of various grain-size, – beginning of the bedload movement determining the limit between movement and immobility for fine- and coarse-grained material based on dimensionless stresses, – grain shape relating dimensionless stresses to grain shape coefficient, – bedload transport as total dragged bedload transport, as a sum of partial fraction transports – at changing critical stresses, as a function of sieve curve standard deviation, – prediction of armoring process, probability of grain immobility related to drag force surplus as a function of critical stresses to normal stresses relation, – analysis of flow with hydrodynamic balance in which the armour layer is destroyed, Directives of EU do not impose methods of habitat and species conservation. The only criterion is the maintenance of favorable conservation status for them. That means that the area of habit must be stable in long term or increasing, and its quality must be maintained. The restoration processes are welcomed. One of the most important aims when preparing river training and renaturalization is the correct calculating of hydrodynamics balance of the bed with respect to the analysis of critical shear stress for bed material fractions and of capacity of bed load transport. The correct determination of critical shear stress, of critical depth of water, of critical velocity in non-uniform materials is strictly connected with the incipient motion of bed load. This paper presents investigations and measurement which are important to describe the condition of renaturalization. According to hydrodynamic balance under natural conditions new parameters of river renatulization parameters were created. - Źródło:
-
Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich; 2006, 4/1
1732-5587 - Pojawia się w:
- Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł