Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

141RIN1 Říční inženýrství Hydraulika koryt s pohyblivým dnem I.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "141RIN1 Říční inženýrství Hydraulika koryt s pohyblivým dnem I."— Transkript prezentace:

1 141RIN1 Říční inženýrství Hydraulika koryt s pohyblivým dnem I

2 141RIN2 Co očekáváte, že se dovíte ?.... a co se chcete dozvědět ? Co očekáváte, že se dovíte ?.... a co se chcete dozvědět ?

3 141RIN3 Proč má smysl se pohyblivým dnem zabývat ?  Erozní činnost (degradation) a zanášení (aggradation) v korytě  Pohyb splavenin (spotřeba energie na pohyb částic)  Tvorba splaveninových útvarů (makrodrsnost dna)

4 141RIN4 Eroze a zanášení koryta  Obecná výmolná činnost (general scour) – důsledek rovnovážné bilance transportních procesů  Výmol v zúžení (constriction scour) – výsledkem zúžení proudu nebo jeho koncentrací do hlavního koryta  Lokální výmol (local scour) – je vyvolán účinkem konstrukce na proud

5 141RIN5 Všeobecný výmol

6 141RIN6 Výmol v zúžení

7 141RIN7 Lokální výmol

8 141RIN8 Spotřeba energie proudu Transport splavenin zmenšuje rychlost vody – což lze dokázat úvahou o hybnosti, kde hmotnost M objemu V směsi vody a splavenin je V 1 kde hmotnost M objemu V směsi vody a splavenin je V 1 je objem splavenin, tedy rychlost směsi v s

9 141RIN9 Spotřeba energie proudu  Důsledkem nerovnosti je reakce proudu na zbavení splavenin, kdy se zvětší rychlost proudu – hladová voda.  Pokud uvažujeme  Pokud uvažujeme průřezovou rychlost směsi vody a splavenin v s, lze nárůst odporů spočítat např. z Manningovy rovnice

10 141RIN10 Tvorba útvarů ve dně  Část částic je v kontaktu se dnem a část ve vznosu

11 141RIN11 Tvorba útvarů ve dně  Částice u dna ztrácejí dočasně pohyb, vytvářejí dnové útvary  Důsledek – drsnější dno → zvýšení odporů proud postup vrásy

12 141RIN12 Tvorba útvarů ve dně  drsnější dno → zvýšení odporů

13 141RIN13 Vyjádření zvýšení odporů dnovými útvary Metoda Meyer- Petera vyjádření v podobě zvýšeného hydraulického sklonu čáry energie Metoda Einsteina vyjádření v podobě zvýšeného hydraulického poloměru

14 141RIN14 Přehled oblastí proudění s pohybem splavenin – Shieldsův diagram žádný pohyb pohyb splavenin písekštěrk dnové splaveniny splaveniny ve vznosu vrás y duny ploché dno

15 141RIN15 Vlastnosti splavenin

16 141RIN16 Charakteristiky splavenin K důležitým vlastnostem splavenin patří  Velikost d, tvar zrna, zrnitostní složení splaveninové směsi (křivka zrnitosti)  Usazovací rychlost w  Úhel vnitřního tření  pod vodou  Měrná hmotnost částic  s

17 141RIN17 Velikost, tvar, zrnitostní složení směsi

18 141RIN18 Velikost, tvar, zrnitostní složení směsi Tvarový index částice Tvarový index částice Vlastnosti splaveninové směsi

19 141RIN19 Křivka zrnitosti

20 141RIN20 Křivka zrnitosti Vztah zrnitosti v krycí (E) a podložní (D) vrstvě a transportovaný materiál (A, C) pro dva typy toků

21 141RIN21 Úhel vnitřního tření částicového materiálu pod vodou Je možné jej zjistit vsypáním částic sedimentu do stojící vody a měřením kritického úhlu u paty ponořeného kuželu uloženého sedimentu. Úhel tření ponořeného materiálu závisí na velikosti, tvaru a měrné hmotnosti (reprezentativní) částice splaveninové směsi Je možné jej zjistit vsypáním částic sedimentu do stojící vody a měřením kritického úhlu u paty ponořeného kuželu uloženého sedimentu. Úhel tření ponořeného materiálu závisí na velikosti, tvaru a měrné hmotnosti (reprezentativní) částice splaveninové směsi

22 141RIN22 Úhel vnitřního tření částicového materiálu pod vodou Rozdělení napětí v loži (zemině) složené z nekohezních částic v permanentním vzájemném kontaktu je výsledkem působení gravitační síly na částice. Mezičásticové napětí má dvě složky: Rozdělení napětí v loži (zemině) složené z nekohezních částic v permanentním vzájemném kontaktu je výsledkem působení gravitační síly na částice. Mezičásticové napětí má dvě složky: - mezičásticové normální napětí - mezičásticové tečné napětí Podle Coulombova zákona jsou obě napětí vzájemně vztažena třecím součinitelem. Du Boys (1879) aplikoval Coulombův zákon na říční dno s ložem smýkaným proudem. Vzájemný vztah normálového a tečného napětí ve dně smýkané vrstvy vyjadřuje součinitel vnitřního tření lože (viz. rce)

23 141RIN23 Konečná usazovací rychlost w kulovité částice Rovnováha tíhové vztlakové a odporové síly Tato usazovací rychlost je konečnou (terminální), pokud je splněna rovnováha sil. V počáteční fázi velké rychlosti usazování w odporová síla převažuje a dochází ke zpomalování rychlosti usazování až do okamžiku dosažení rovnovážného stavu.

24 141RIN24 Konečná usazovací rychlost w kulovité částice Součinitel odporu C D závisí na tvaru a mění se s hodnotou Reynoldsova čísla Re

25 141RIN25 Konečná usazovací rychlost w kulovité částice Pro oblast nízkých Re=wD/ (tj. průměr částic d < 0,05 mm při  s =2600 kg/m 3 ) je platný Stokesův zákon C D =24/Re Pro oblast Re>500, (tj. průměr částic d > 2 mm při  s =2600 kg/m 3 ) je C D =0,445

26 141RIN26 Konečná usazovací rychlost w nekulovité částice Nekulový tvar částice redukuje její usazovací rychlost. Redukce je pomocí tvarového faktoru, který je definován jako poměr rychlostí nekulovité a rychlosti kulovité částice Tvarový faktor je funkcí:  Objemového tvarového faktoru k (k=0.26 pro písek, štěrk)  bezrozměrného průměru částice d* Velikost konečné usazovací rychlosti pískové částice je cca % hodnoty rychlosti kulovité částice ekvivalentního průměru

27 141RIN27 Konečná usazovací rychlost pískové částice

28 141RIN28 Konečná usazovací rychlost pískové částice Konečná usazovací rychlost pískových a štěrkových částic užitím rovnic Stokesovy, Budryckovy a Rittingerovy

29 141RIN29 Rušená sedimentace – usazovací rychlost

30 141RIN30 Rušená sedimentace – usazovací rychlost

31 141RIN31 Hustota splaveninových částic V přirozených podmínkách se ze všech parametrů mění nejmémně, pro přirozené splaveniny se může uvažovat hodnota 2650 kg/m 3 (obvykle pro štěrkopískové částice V přirozených podmínkách se ze všech parametrů mění nejmémně, pro přirozené splaveniny se může uvažovat hodnota 2650 kg/m 3 (obvykle pro štěrkopískové částice v rozmezí ). v rozmezí ). Závisí na mineralogickém složení. Závisí na mineralogickém složení. Měrná hmotnost splaveninové směsi – je třeba uvažovat s pórovitostí přirozeného nebo uloženého materiálu. Měrná hmotnost splaveninové směsi – je třeba uvažovat s pórovitostí přirozeného nebo uloženého materiálu.


Stáhnout ppt "141RIN1 Říční inženýrství Hydraulika koryt s pohyblivým dnem I."

Podobné prezentace


Reklamy Google