ÚTVARY VE DNĚ
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

ÚTVARY VE DNĚ PowerPoint PPT Presentation


  • 74 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ÚTVARY VE DNĚ. Interakce proudu a pohybu splavenin vede ke vzniku útvarů ve dně, jako např. vrásy, duny, antiduny, splaveninové lavice . Tyto útvary mohou zpětně působit na proud a tím ovlivňovat množství materiálu v pohybu. Duny na North Loup River. Nebraska, USA. postup vrásy. proud.

Download Presentation

ÚTVARY VE DNĚ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Tvary ve dn

ÚTVARY VE DNĚ

Interakce proudu a pohybu splavenin vede ke vzniku útvarů ve dně, jako např. vrásy, duny, antiduny, splaveninové lavice. Tyto útvary mohou zpětně působit na proud a tím ovlivňovat množství materiálu v pohybu.

Duny na North Loup River. Nebraska, USA.


Tvary ve dn

postup vrásy

proud

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: Vrásy

Vrásyjsou charakteristické a) velmi nízkou intenzitou pohybu splavenin b) vznikem na tocích s velikostí částic D < 0.6 mm. Charakteristická vlnová délka  je řádu 101 cm a vlnová výška  je řádu 100 cm. Vrásyse přesouvají v průběhu času směrem po proudu. Mají charakteristický nesymetrický trojúhelníkový tvar v podélném profilu, s mírně skloněným hřbetem a strmým čelem. Neovlivňují tvar hladiny.

Pohled na řeku Rum. Minnesota, USA

Vrásy na řece Rum. Minnesota, USA.Stav při velmi nízkém průtoku; ~ 10

- 20 cm.


Tvary ve dn

postup duny

proudění

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: Duny

Dunesjsou nejrozšířenější útvar na dně na tocích s písčitým dnem; mohou se ale vyskytnout i na štěrkových tocích. Vlnová délka je řáduaž 102m, vlnová výška  může na velkých tocích přesáhnout i 5 m. Dunyjsou nesymetrického tvaru, s mírným hřbetem a strmým čelem vlny. Charakteristické proudění je říční

(Fr<< 1).Duny se přesouvají po dně ve směru proudu. Slabě ovlivňují tvar hladiny, proud se zrychluje nad vrcholem duny, kde dochází k snížení úrovně hladiny. (Tvar hladiny a dna není sfázován!)

Duny na North Loup River. Nebraska, USA. Osoby v kroužcích udávají měřítko snímku.


Tvary ve dn

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: Postup dun

Dvakrát kliknina obrázekpro zhlédnutí videa.

rte-bookmohrigloup.mpg: pro spuštění bez přesměrování odkazu, stáhni soubor do stejného adresáře jako prezentaci v PowerPointu.


Tvary ve dn

postup antiduny

proud

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: Antiduny

Antidunyvyskytují se na tocích s dostatečně vysokým Fr (nikoliv však nutně >1).Vyskytují se jak v písčitých, tak štěrkovitých tocích. Nejběžnější druhantidunpostupuje proti proudu a vyznačuje se jen mírnou asymetrií. Hladina je výrazně sfázována se dnem.Výskyt symetrických vln na hladině obvykle indikuje přítomnost antidun v toku.

Výskyt vln na hladiněindikujepřítomnost antidun v korytědivočícího toku.


Tvary ve dn

vodní skok

proud

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: periodické prahy (pěřeje a tůně)

Periodické prahyse vyskytují na velmi strmých tocích s bystřinným prouděnímFr>1. Ačkoliv mají velkou vlnovou délku podobají se antidunám. Prahy jsou vymezeny vodními skoky (bezprostředně pod nimi je proudění lokálně říční). Prahy postupují proti proudu.

Demonstrace výskytu periodických prahů v laboratorním žlab. Z obrázku je zřejmý výskyt dvou vodních skoků.


Tvary ve dn

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ: periodické prahy (pokračování)

Periodické prahy se vyskytují v podmínkách strmého toku s bystřinným prouděním a přebytkem splavenin.

jumps

proud

Výskyt periodických prahů v místě vyústění toku na písčitém pobřeží. Calais, Francie.


Tvary ve dn

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ:Střídavé (pohyblivé) lavice

Střídavé lavicevyskytují se vystřídaně podél obou břehů na tocích s dostatečně velkým (> ~ 12), nikoliv však přespříliš velkým poměremšířky k hloubce B/H. Střídavé lavicepostupují po proudua často mají relativně strmé čelo. Jejich výskyt často předznamenává tendenci toku k meandrování. Střídavé lavicese mohou vyskytovat společně s dunami a/nebo antidunami.

Výskyt střídavých lavicna uměle napřímeném toku Naka, Japonsko.


Tvary ve dn

POHYB ÚTVARŮ V KORYTĚ:víceřadésplaveninové jazyky

Víceřadé lavice (na sebe naskládané splaveninové jazyky ) vyskytují se když poměršířky k hloubce B/H je větší než je tomu v případěstřídavých lavic. Tyto útvary postupují po proudu. Mohou se vyskytovat společně s dunami nebo antidunami.

.

Půdorysný pohled -na sebe naskládané splaveninové jazykya duny v toku

North Loup, Nebraska USA.


Tvary ve dn

SPLAVENINOVÉ ÚTVARYV LABORATOŘI A V TERÉNU: Duny

Dunyna exponované pevné lavicimeandrujícího toku Fly, Papua New Guinea

Duny v laboratorním žlabu.


Tvary ve dn

SPLAVENINOVÉ ÚTVARYV LABORATOŘI A V TERÉNU: Střídavé lavice

Střídavé lavice v laboratorním žlabu.

Střídavé lavice v na toku horního Rýna meziŠvýcarskem aLichtenštejnskem.


Tvary ve dn

BEDFORMS IN THE LABORATORY AND FIELD: MULTIPLE-ROW (LINGUOID) BARS

Linguoid bars in a flume in Tsukuba University, Japan: flow turned off. Image courtesy H. Ikeda.

Linguoid bars in the Fuefuki River, Japan. Image courtesy S. Ikeda.


Tvary ve dn

Ohau River, New Zealand

WHEN THE FLOW IS INSUFFICIENT TO COVER THE BED, THE RIVER MAY DISPLAY A BRAIDED PLANFORM

Braiding in a flume in Tsukuba University, Japan: flow turned low. Image courtesy H. Ikeda.

Braiding in the Ohau River, New Zealand. Image courtesy P. Mosley.


Tvary ve dn

RIPPLES

Ripples are small-scale bedforms that migrate downstream and show a characteristic asymmetry, with a gentle stoss face and a steep lee face.

Ripples require the existence of a reasonably well-defined viscous sublayer in order to form. In rivers, a viscous sublayer can exist only when the flow is very slow and well below flood conditions. Because of the viscous sublayer, ripples do not interact with the water surface.

Engelund and Hansen (1967) have suggested the following condition for ripple formation: D  v, where v = 11.6 /u* denotes the thickness of the viscous sublayer (Chapter 6). This relation can be rearranged to yield the threshold condition

where

The above relation can be solved with the modified Brownlie relation of Chapter 6 to yield a maximum value of Rep for ripple formation. The value so obtained is 91, corresponding to a grain size of 0.8 mm with  = 0.01 cm2/s and R = 1.65. In practice, ripples are observed only for D < 0.6 mm. Ripples can coexist with dunes.


Tvary ve dn

SHIELDS DIAGRAM WITH CRITERION FOR RIPPLES


Tvary ve dn

DEFINITION OF DUNES AND ANTIDUNES

Dunes are 1D (or quasi-1D) bedforms for which the water surface fluctuations are approximately out of phase with the bed fluctuations. That is, the water surface is high where the bed is low and vice versa. As is shown below dunes migrate downstream.

Antidunes are 1D (or quasi-1D) bedforms for which the water surface fluctuations are approximately in phase with the bed fluctuations. That is, the water surface is high where the bed is high and vice versa. As shown below, most antidunes migrate upstream, but there is a regime within which they can migrate downstream.


Tvary ve dn

RESPONSE OF FLOW TO BED UNDULATIONS:

INVISCID SHALLOW-WATER FORMULATION FOR 1D BEDFORMS

Steady, uniform flow over a flat erodible bed (base flow; no bedforms) has flow depth Ho and flow velocity Uo = qw/Ho. Unperturbed bed elevation is at  = 0. The bed is then given a slight wavy perturbation of the form

where ’ << Ho denotes the amplitude of the perturbation and  denotes the wavelength of the perturbation. How does the flow and water surface respond to such a perturbation?


Tvary ve dn

RESPONSE OF FLOW TO BED UNDULATIONS:

INVISCID SHALLOW-WATER FORMULATION FOR 1D BEDFORMS contd.

Consider inviscid (frictionless) steady 1D shallow water flow over an undulating bed. The St. Venant shallow water equations simplify as follows:

The equation in the box can be made dimensionless using the depth Ho of the base flow:


Tvary ve dn

RESPONSE OF FLOW TO BED UNDULATIONS:

LINEAR INVISCID SHALLOW-WATER FORMULATION FOR 1D BEDFORMS

Solving for the variation in flow depth,

The variation in water surface elevation is given as

Now the bed perturbation can be represented in dimensionless form as follows:

Here denotes the dimensionless amplitude of the bed perturbation and k denotes the dimensionless wavenumber of the bed perturbation. We further write the response of the depth and water surface elevation to the perturbation as

where denotes the dimensionless amplitude of the response of depth to the bed perturbation, and denotes the corresponding dimensionless response in

water surface elevation.


Tvary ve dn

RESPONSE OF FLOW TO BED UNDULATIONS:

LINEAR INVISCID SHALLOW-WATER FORMULATION FOR 1D BEDFORMS contd.

Now as long as << 1,

With this approximation, substituting

into

gives the results

and


  • Login