PARAMETRY HYDRAULICZNE BYSTRZA O ZWIĘKSZONEJ SZORSTKOŚCI TYPU GRZEBIENIOWEGO: POTOK GRAJCAREK W SZCZAWNICY (KARPATY POLSKIE)

Artur Radecki-Pawlik,Karol Plesiński,Nadzieja Jurkowska

doi:10.15576/asp.fc/2020.19.3.43

Abstract

Aim of the study: The aim of this study is to analyze the hydrodynamic parameters in the area of one of the block ramp in the analyzed stream. Material and methods: The field research included geodetic measurements on the basis of which the longitudinal profile and cross-sections of the watercourse bed and structures were made. Numerical modelling of flood flows was also performed in the HEC-RAS program, from which hydrodynamic data were obtained. The data obtained from field measurements and numerical modelling were used to calculate the length of the energy dissipation basins of the structure and to determine the type of water movement using the Froude number. The calculations were performed for several variants. The real lengths of the energy dissipation basin were compared with the lengths of hydraulic jumps that are formed on them. Results and conclusions: The obtained results indicate that the length of the energy dissipation basin is too short because the hydraulic jumps go beyond them. As a result, a scour is formed below the structure, which in the event of further development may threaten the stability of the structure.

Highlights

Działanie bystrzy polega na rozproszeniu energii przepływającej wody bezpośrednio na bystrzu, a nie jak to ma miejsce w przypadku stopni poniżej nich (Ślizowski i in., 2008; Plesiński i Radecki-Pawlik, 2018)
Przeprowadzone badania terenowe i ich opracowanie pozwala wysunąć następujące wnioski: 1. Długości niecek na bystrzu o zwiększonej szorstkości dla wszystkich analizowanych przepływów są zbyt krótkie, co dowodzi, że energia wody nie jest prawidłowo rozpraszana i poniżej budowli powstaje wybój
Results and conclusionsThe obtained results indicate that the length of the energy dissipation basin is too short because the hydraulic jumps go beyond them

Summary

ENVIRONMENTAL PROCESSES

DOI: Accepted: PARAMETRY HYDRAULICZNE BYSTRZA O ZWIĘKSZONEJ SZORSTKOŚCI TYPU GRZEBIENIOWEGO: POTOK GRAJCAREK W SZCZAWNICY (KARPATY POLSKIE). Skutkiem ujednolicenia morfologiczne koryta jest przyśpieszenie odpływu, który powoduje zagrożenie w niżej położonych terenach oraz zwiększa erozję dna cieku. Działanie bystrzy polega na rozproszeniu energii przepływającej wody bezpośrednio na bystrzu, a nie jak to ma miejsce w przypadku stopni poniżej nich (Ślizowski i in., 2008; Plesiński i Radecki-Pawlik, 2018). Podstawowym zadaniem jest takie przeprowadzenie wody z górnego na dolne stanowisko, aby nie dopuścić do powstania wyboju, który by zagrażał stateczności budowli. Jednakże takie rozwiązanie jest często nieekonomiczne, przez co stosuje się takie elementy, aby ograniczyć głębokość rozmycia lub odsunąć rozmycie jak najdalej od budowli. Dlatego jako sposób ograniczenia rozmycia należy zmniejszyć prędkość przepływu wody tak, aby poniżej budowli nie występował ruch podkrytyczny (Fr > 1) (Hager, 1990, 1992; Hoffmans i Booij, 1993; Wu i Rajaratnam, 1996) Oni także analizowali rozmycie dna poniżej nowych, proekologicznych struktur hydraulicznych, jakimi są kamienne progi (Pagliara i in., 2015; Pagliara i Palermo, 2018)

OPIS BADANEGO OBIEKTU

WYNIKI BADAŃ WRAZ Z DYSKUSJĄ

Material and methods

Results and conclusions