Modely popisu hydraulicko- morfologického chování toku.

Prezentace na téma: "Modely popisu hydraulicko- morfologického chování toku."— Transkript prezentace:

1 Modely popisu hydraulicko- morfologického chování toku

2 model nemá význam v úpravách toků modely nemají význam v revitalizacích toků

3 Modely s uplatněním v revitalizacích toků

4 Význam jednotlivých parametrů v modelech popisu

5 Hodnocení odezvy toků na antropogenní činnost a přírodní změny

6 Zajímáme se o morfologickou (tvarovou) odezvu toku na změnu řídících parametrů Řídící parametry u aluviálních koryt jsou: Q …charakteristický průtok vody (Q k, Q a, ….) [m 3 /s] Q s … průtok splavenin (dnových) [m 3 /s] Parametry odezvy (morfologie): B …šířka koryta [m]D 50 …velikost zrna [m] Q s …průtok splavenin (dnových) [m 3 /s]  o …prům. tečné napětí na dno [Pa]  …vlnová délka [m 3 /s ] U…průřezová rychlost [m/s] i o …sklon koryta [-]v …vlnovitost toku [-] Základní vazby na řídící parametry:

7 Případy odezvy: [ – klesá, + roste ] 1.Q + ≈ B +, H +,Λ +, i o – 2.Q – ≈ B –, H –,Λ –, i o + 3.Q s + ≈ B +, H -,Λ +, i o +, v – 4.Q s – ≈ B –, H +,Λ –, i o –, v + Uvedené případy souvisí s těmito situacemi (lidskou činností) 1.+2. -odvedení nebo přivedení vody do říčního systému (odlehčovací systémy, převádění průtoků mezi povodími, odběr pro zásobování) 3. -zvýšená eroze v povodí → důsledek odlesnění, zvýšení % zemědělsky využité plochy 4. -zlepšení podmínek ochrany před erozí, pravidelné odtěžování splavenin na toku

8 Pro přirozené procesy je typická současná změna Q i Q s 5.Q + Q s + ≈ B +, H ±,Λ +, i o ±, v –, B/H + 6.Q – Q s – ≈ B –, H ±,Λ –, i o ±, v +, B/H – 7.Q + Q s – ≈ B ±, H +,Λ ±, i o –, v +, B/H – 8.Q – Q s + ≈ B ±, H –,Λ ±, i o +, v –, B/H +

9 Po dosazení za hodnotu τ o Kvalitativní rovnice odezvy

10 Příklady použití kvalitativní rovnice odezvy Popis: Do hlavního toku s průtokem vody Q a průtokem splavnin Q s je zaústěn horský přítok s výrazným splaveninovým režimem (průtok vody Q´ a průtok splavenin Q s ´ ). Zaústěním přítoku se v hlavním toku významně zvýší transport splavenin, nikoliv však jeho vodnost. Odezva: Na hlavním toku se musí upravit transportní schopnost proudu ke zvýšenému množství transportovaných splavenin. Splaveniny se budou usazovat pod zaústěním, čímž bude klesat transportované množství v proudu, takže s rostoucí vzdáleností od zaústění bude intenzita usazování stále nižší. Nerovnoměrné usazování povede k růstu podélného sklonu na hlavním toku. Nárůst podélného sklonu bude pokračovat do té doby, než zvýšený podélný sklon i´ kompenzuje zvýšený průtok splavenin Q s ´ - tak je dosažen nový rovnovážný stav.

11 Příklady použití kvalitativní rovnice odezvy Popis: Výstavbou přehrady na splaveninonosném toku se omezil transport splavenin do dolní části toku pod přehradou. Původní průtok splavenin Q s poklesl na Q s ´, přičemž průtok vody zůstal nezměněn (Q´ = Q). Odezva: Na části toku pod přehradou se musí upravit transportní schopnost proudu ke sníženému množství transportovaných splavenin Q s ´. Transportní schopnost proudu vody převyšuje toto množství splavenin, proto se proud začne obohacovat o splaveniny vlivem zvýšené eroze dna. Postupně jak proud nabírá splaveniny ze dna se transportní schopnost proudu snižuje, což se projeví i zmenšenou tendencí k erozi dna. Nerovnoměrná eroze vede k poklesu sklonu dna i´. Pokles podélného sklonu dna bude pokračovat do té doby, než snížený podélný sklon kompenzuje snížený průtok splavenin Q s ´ - tak je dosažen nový rovnovážný stav.