SbornÃk pÅÃspÄvkÅ¯ 2012 - Katedra hydromelioracÃ a krajinnÃ©ho ...

More documents

Recommendations

Info

Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, FSv ČVUT v PrazeVODA A KRAJINA 20123 PROUDĚNÍ V OKOLÍ PILÍŘE A JEHO DŮSLEDKYUmístěním středového pilíře do ustáleného rovnoměrného proudění dojde k velkému ovlivněníjeho charakteristik (Obr. 8).Obr. 8 Proudění v okolí pilíře, Zdroj:[1]Zaprvé dojde před pilířem ke vzniku víření ve tvaru podkovy, dále dojde k víření v úplavu zapilířem a nastane též zúžení proudnic po obou stranách pilíře. Vzhledem ke snížení rychlosti prouděnípřed pilířem dojde navíc ke svislému proudění směrem dolů před pilířem, jak uvádí [1].Všechny tyto změny v proudění vzniklé umístěním pilíře způsobují nárůst transportu sedimentu,což vede ke vzniku výmolu v okolí pilíře.3.1 Ustálené prouděníV průběhu ustáleného rovnoměrného proudění je hlavním důvodem vzniku výmolů podkovovitévíření před pilířem. Spolu se zúžením proudnic vedle pilíře může tento typ víření vymílat značnémnožství sedimentu. Pozorováním bylo zjištěno, že sklon svahu vzniklého výmolu na návodní straněpilíře je zhruba roven úhlu vnitřního tření písku, zatímco sklon svahu výmolu na vzdušní straně pilířeje menší.Hloubka výmolu je závislá na několika parametrech, které jsou uvedeny v [1]:2U fShieldsův parametr: q (1)g s 1dU f – třecí rychlost, g – gravitační zrychlení, s – specifická váha písku, d 50 – velikostefektivního zrnaRozptyl velikosti zrn sedimentu: g d 84d50(2)d 84(50) – velikost zrnTloušťka mezní vrstvy vztažená k průměru pilíře: δ/Dδ – tloušťka mezní vrstvy, D – průměr pilíře Poměr průměru pilíře a velikosti efektivního zrna: D/d 50Tvar příčného řezu pilířeProstorové uspořádání, natočení nekruhového pilíře ke směru prouděníRovnovážný stav, tzv. ekvilibrium, je teoreticky dosažen při poměru hloubky výmolu a průměrupilíře S/D = 1.3 se směrodatnou odchylkou σ S/D = 0.7.Teoretický časový průběh hloubky výmolu lze získat z následující rovnice uvedené v [3]:S t t S0 1 exp (3) T kde S t – hloubka výmolu v hledaném čase, S 0 – hloubka výmolu po dosažení rovnováhy, t –hledaný čas, T – časové měřítko (Time scale).208
Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, FSv ČVUT v PrazeVODA A KRAJINA 2012Graf 1 Vývoj výmolu v časeZ naměřených dat je patrné, že hloubka výmolu v rovnovážném stavu je S 0 = 6.1 cm (Graf 1). Toje označeno červenou čarou. Modré body jsou naměřené hodnoty a černá čárkovaná čára ukazujeteoretický průběh vývoje hloubky výmolu v čase. Přestože teoretická čára vypočítaná podle rovnice(3) plně neprokládá naměřené body, výsledek je velmi dobrý. Podstatný je totiž vývoj hloubky výmoluna počátku experimentu, což je potřeba ke stanovení časového měřítka T. Zde se průběh naměřenýchhodnot a teoretické čáry shoduje.Hodnotou časového měřítka se udává, za jakou dobu bude dosaženo cca 61 – 62 % z celkovědosažené hloubky výmolu, tedy z konečné hloubky výmolu po dosažení rovnováhy. Hodnota T závisína Shieldsově parametru. Čím je Shieldsův parametr vyšší, tím je hodnota T menší. Je to způsobenotím, že při větším Shieldsově parametru dochází k většímu transportu sedimentu a tím pádem je dobapotřebná pro vytvoření 61 – 62 % hloubky výmolu kratší.Experiment nebyl modelem reálné skutečnosti, čas je tedy reálným časem experimentu. Hodnotyjsou uváděny též v bezrozměrné podobě, aby bylo možné je případně porovnávat s jinýmiexperimenty.Časové měřítko T neboli Time scale, se získá tak, že se sestrojí tečna k naměřeným bodůmprocházející počátkem souřadného systému. V bodě, kde tato tečna protne čáru označujícírovnovážnou hloubku výmolu, tedy S 0 = 6.1 cm, se odečte hodnota času T [s] (Graf 2).Experimentálně získaná hodnota časového měřítka je v tomto případě T = 101 s.T = 101 sGraf 2 Detail počátku vývoje výmolu, stanovení THodnotu T lze také určit pomocí rovnic, které jsou uvedeny dále. Nejprve je potřeba stanovitbezrozměrné časové měřítko T * dle [1]:1 * 2.2T q(4)2000 Dkde δ = 0.2 m – tloušťka mezní vrstvy, D = 0.04 m – průměr pilíře, θ = 0.08 – Shieldsův parametr.209
Page 3:
SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ KONFERENCE V
Page 6 and 7:
Katedra hydromeliorací a krajinné
Page 8 and 9:
Page 10 and 11:
=>=>Katedra hydromeliorací a kraji
Page 12 and 13:
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51:
Page 52 and 53:
Page 54 and 55:
Page 56 and 57:
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
Page 72 and 73:
Page 74 and 75:
Page 76 and 77:
Page 78 and 79:
Page 80 and 81:
Page 82 and 83:
Page 84 and 85:
Page 86 and 87:
Page 88 and 89:
Page 90 and 91:
Page 92 and 93:
Page 94 and 95:
Page 96 and 97:
Page 98 and 99:
Page 100 and 101:
Page 102 and 103:
Page 104 and 105:
Page 106 and 107:
Page 108 and 109:
Page 110 and 111:
Page 112 and 113:
Page 114 and 115:
Page 116 and 117:
Page 118 and 119:
Page 120 and 121:
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126 and 127:
Page 128 and 129:
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
Page 160 and 161: Katedra hydromeliorací a krajinné
Page 218 and 219: W [cm]I.II.III.IV.V.VI.VII.VIII.IX.
Page 220 and 221: W [cm]W [cm]I.I.II.II.III.III.IV.IV
Page 260 and 261:
Page 262 and 263:
Page 264 and 265:
Page 266 and 267:
Page 268 and 269:
Page 270 and 271:
Page 272 and 273:
Page 274 and 275:
Page 276 and 277:
Page 278 and 279:
Page 280 and 281:
Page 282 and 283:
Page 284 and 285:
Page 286 and 287:
Page 288 and 289:
Page 290 and 291:
Page 292 and 293:
Page 294 and 295:
Page 296 and 297:
Page 298 and 299:
Page 300 and 301:
Page 302 and 303:
Page 304 and 305:
Page 306 and 307:
Page 309:
ISBN 978-80-01-05107-8
show all

SbornÃ­k pÅÃ­spÄvkÅ¯ 2012 - Katedra hydromelioracÃ­ a krajinnÃ©ho ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

SbornÃk pÅÃspÄvkÅ¯ 2012 - Katedra hydromelioracÃ a krajinnÃ©ho ...