Wybrane metody obliczania intensywności transportu rumowiska

Tematyka transportu rumowiska rzecznego była i jest studiowana od wieków - zarówno przez inżynierów odpowiedzialnych za regulacje rzeczne jak i przez morfologów i geografów. Wciąż brak jest jednak kompleksowych i jednoznacznych metod określania ilości transportowanego rumowiska korytami cieków. Jednakże, przynajmniej przybliżona znajomość wielkości prowadzonego rumowiska jest ważna, zwłaszcza w fazie projektowej wszelkiego rodzaju budowli wodnych oraz ocenie zamulania zbiorników retencyjnych oraz delt. Prawidłowa ocena intensywności prowadzonego rumowiska ma wpływ na właściwe funkcjonowanie danego obiektu, eliminując ujemne skutki prowadzonego rumowiska (zjawiska erozji, zasypywanie koryt lub ujęć wodnych). Wszelkiego rodzaju zjawiska związane z ruchem rumowiska są bardzo złożone i należą do najsłabiej rozpoznanych w hydraulice rzecznej, dlatego też najlepiej ustalić charakterystyki rumowiska w oparciu o bezpośrednie pomiary i badania terenowe. Zalecenie to dotyczy zwłaszcza rzek i potoków górskich. Jednakże, w sytuacji, gdy brak jest czasu lub środków na wykonanie niezbędnych pomiarów terenowych ruchu rumowiska (zwłaszcza, że wszelkie badania hydrauliczne i hydrometryczne w korytach rzecznych są niewiarygodnie drogie), badania ogranicza się do rozpatrzenia uziarnienia materiału dennego oraz warunków hydrologicznych w korycie, a następnie wleczenie obliczamy za pomocą odpowiednich wzorów empirycznych. W literaturze traktującej o ruchu rumowiska, oprócz tych najnowszych, powszechnie podawane są również formuły starsze, nieźle przetestowane zarówno w warunkach laboratoryjnych jak i ...

Badania terenowe form żwirowo-piaszczystych w rzece o charakterze podgórskim

Artykuł przedstawia ważny, zarówno w zakresie badań podstawowych, jak i w aspekcie praktycznym, problem wpływu utworów żwirowo-piaszczystych w rzece o charakterze podgórskim na wielkość przepływu obliczeniowego. W ciekach naturalnych, z powodu przestrzennego charakteru ruchu i wahań przepływu w czasie, układ form dennych jest złożony. Formy te zmieniają się nie tylko w czasie i na długości koryta, ale także na jego szerokości i odgrywają znaczną rolę w tworzeniu warunków hydraulicznych w korycie. Ponadto, w zależności od generującego je przepływu występują one jako formy dwu- lub trójwymiarowe. Doniesień na temat pomiarów terenowych utworów rzecznych w postaci wydm i zmarszczek, zbudowanych z materiału o średnicach większych niż piaskowe, jest zaledwie kilka. Większość prac ujmujących problematykę powstawania, migracji i dyssypacji form dennych dotyczy utworów formujących dno rzeki nizinnej. W pracy przedstawione zostały wstępne wyniki badań terenowych form piaszczystych oraz żwirowo-piaszczystych, znalezionych na ujściowym odcinku rzeki o charakterze podgórskim. Badania te obejmują pomiary parametrów geometrycznych form, tj. wysokość, długość oraz kąt nachylenia strony doprądowej i zaprądowej, pomiary prędkości chwilowych nad charakterystycznymi punktami form, a także pobór prób rumowiska do analizy składu granulometrycznego. Na podstawie danych zebranych bezpośrednio w terenie opracowano wiele zależności empirycznych oraz graficznych, a także wyznaczono całą gamę parametrów hydraulicznych, m.in. naprężenia styczne ...

Budowa granulometryczna i geometryczna form dennych nizinnej rzeki rzeki Ren

W artykule przedstawiono budowę granulometryczną oraz geometryczną form dennych rzeki nizinnej zwanych inaczej wydmami dennymi. Wydmy są typowymi utworami dennymi rzeki nizinnej o dnie piaskowym. Studiowanie procesu ich powstawania jest wyjątkowo istotne w celu poznania działania systemów fluwialnych. Także znajomość graunulometrii i struktur sedymentacyjnych wydm dennych jest ważna z punktu widzenia geologii oraz paleogeologii. W pracy pokazano, że badane wydmy reńskie nie osiągają takiej wysokości, na jaką pozwalałaby aktualna głębokość wody. Przyczyn tej sytuacji można upatrywać w braku na badanym odcinku Renu przepływu o odpowiednio długim czasie trwania, a w związku z tym w niewystarczającej dostawie materiału dennego. Dla warunków badanego odcinka pomiarowego Renu zależności funkcyjne pomiędzy stromością a długością wydm obliczone na podstawie danych z lat 1991 i 1992 opisują następujące równania, odpowiednio: H/L = 0,082 L-0,55 i H/L = 0,104 L-0,63. Bezpośrednie wykonane za pomocą dzwonu do nurkowania pomiary gęstości objętościowej piasku budującego wydmy wykazały, że gęstość ta wynosi 1,5–1,69 g*cm-3 . Tak niewielką wartość gęstości objętościowej piasku budującego wydmy na Renie należy przypisać faktowi, że wydmy te podlegają ciągłemu procesowi transformacji. Praca powstała na rzece Ren w Niemczech w okolicach Moguncji, a jej realizacja była możliwa dzięki współpracy międzynarodowej z instytutami badawczymi w Wielkiej Brytanii i Niemczech ...

Wybrane parametry hydrauliczne w obrębie wydm żwirowych językokształtnych znalezionych w ujściowym odcinku rzeki Raby

W ciekach naturalnych, w określonych warunkach hydraulicznych na dnie rzeki o budowie piaszczystej oraz piaszczysto-żwirowej mogą powstawać zgrupowania form dennych. W zależności od tworzącego je przepływu mogą być formami dwu- lub trójwymiarowymi o prostej, jak również o zakrzywionej linii szczytu (wydmy: barchanoidalne, sinusoidalne, półksiężycowe, języko-kształtne lub łańcuchowe). Formy na dnie rzek mogą występować zarówno pojedynczo (np. wydmy odizolowane), jednak najczęściej spotykane są w postaci całych zgrupowań, które mogą być ułożone równolegle, jak również prostopadle do linii nurtu. Zdarza się również, że są rozmieszczone „po ukosie” zarówno wzdłuż koryta, jak i na całej jego szerokości. Tematyka występowania form dennych była i jest nadal przedmiotem badań naukowców zarówno w kraju, jak i za granicą. Większość prac ujmuje problematykę piaszczystych form dennych w postaci zmarszczek oraz wydm kształtujących dno rzek nizinnych [np. praca Dąbkowskiego 1989] oraz formacji dennych znalezionych w morskiej strefie brzegowej [Pruszak 1998]. Zaznacza się jednak niedosyt opracowań obejmujących wyniki badań terenowych utworów dennych w postaci wydm żwirowych, a więc zbudowanych z materiału o średnicy d50 > 2 mm. Najnowsze doniesienia mówiące o tego typu formach dennych to prace Carlinga i in. [2000, 2005] oraz Radeckiego-Pawlika [2002]. Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań wydm żwirowych o zakrzywionej linii szczytu znalezionych na odcinku ...

Zmiany morfologiczne oraz granulometryczne w rejonie ujściowego odcinka rzeki Raby

Wykorzystanie gospodarcze rzek i potoków prowadzi do ich podłużnej i poprzecznej zabudowy. Skutkuje to zachwianiem równowagi i przerwaniem ciągłości dynamicznej cieku. Poznanie procesów kształtujących koryta rzek, szczególnie takich gdzie ta ciągłość jest zachowana są kluczowym elementem przywracania ich naturalności. W pracy przedstawiono wyniki badań zmian morfologicznych jakie mają miejsce w korycie po przejściu fali wezbrania oraz składu granulometrycznego materiału dennego w ujściowym odcinku rzeki podgórskiej. Na podstawie szczegółowych badań terenowych prowadzonych w ujściowym odcinku rzeki Raby na odcinku ok. 800 m, w miejscowości Uście Solne, na połączeniu Raby z rzeką Wisłą, przeprowadzono analizę zmian morfologii dna odcinka badawczego, uwzględniając takie parametry jak: zmiany geometrii przekroju poprzecznego, skład granulometryczny rumowiska w warstwie tworzącej obrukowanie dna oraz podłoża oraz zmiany wynikające z występowania form dennych. Pomiary terenowe prowadzono w latach 2005-2006, ze szczególnym nasileniem po przejściu fal powodziowych. Stwierdzono, że w wyniku transportu rumowiska dennego na badanym odcinku tworzą się przegłębienia i wypłycenia dna, zróżnicowane formy denne oraz łachy, których wysokość dochodzi do 1,1 m. Analiza prób warstwowych wskazuje na pionowe zróżnicowanie składu granulometrycznego rumowiska. W przypadku braku obrukowania dna warstwa powierzchniowa 0,0-0,05 m ma podobne uziarnienie jak warstwy zalegające niżej. Taki rozkład uziarnienia stwierdzono w próbie A, gdzie średnica d50 = ...