PRACA ORYGINALNA
Wstępna weryfikacja formuł empirycznych służących określeniu współczynnika szorstkości
Więcej
Ukryj
1
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
Data nadesłania: 05-01-2021
Data ostatniej rewizji: 12-02-2021
Data akceptacji: 13-02-2021
Data publikacji: 24-03-2021
Autor do korespondencji
Bogusław Michalec
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 2020;19(4):21-32
SŁOWA KLUCZOWE
DZIEDZINY
STRESZCZENIE
Cel pracy:
Celem pracy było dokonanie wstępnej weryfikacji formuł empirycznych, służących obliczeniu współczynnika szorstkości Maninnga.
Materiał i metody:
Na badanym odcinku Racławki wyznaczono pięć przekrojów poprzecznych, oznaczonych od 0-0 do 4-4. Wykonano pomiary geodezyjne przekrojów poprzecznych, spadku dna i spadku zwierciadła wody, a także wykonano pomiary hydrometryczne prędkości przepływu wody. Pobrano również próbę rumowiska w celu opracowania krzywej uziarnienia. Obliczone natężenie przepływu wody na podstawie wyników pomiarów prędkości wody wykonanych w drugim przekroju (1-1) wynosiło 0,135 m3∙s-1. Z równania ciągłości strugi obliczono prędkości średnie dla tych przekrojów. Na podstawie opracowanych wyników pomiarów geodezyjnych stwierdzono, że w profilu podłużnym występują spadki dna przeciwne do kierunku przepływu, a także przegębienia dna i odsypisko rumowiska w końcowej części odcinka pomiarowego potoku, powodujące zwiększenie głębokości pomiędzy przekrojami drugim (1-1) i piątym (4-4).
Wyniki i wnioski:
Obliczony dla przekrojów od 1-1 do 4-4 współczynnik szorstkości formułą wyprowadzoną z równania Bernoulliego wynosił odpowiednio 0,087, 0,059, 0,049 i 0,044 m-1/3∙s. Ze względu na najmniejsze oddziaływanie oporów przepływu na ostatni przekrój, tj. 4-4, przyjęto jako miarodajny współczynnik szorstkości obliczony dla tego przekroju, wynoszący 0,044 m-1/3∙s. Podobny wynik obliczeń dla tego przekroju uzyskano jedynie z formuły opracowanej przez Lacey. Natomiast współczynnik szorstkości obliczony dla przekroju 0-0 za pomocą przekształconego równania Chézy-Maninnga i wzorem, w którym współczynnik oporów obliczono z równania Colebrooka-White’a, wynosi odpowiednio 0,041 i 0,045 m-1/3∙s. Najmniej różniącą się wartość tego współczynnika otrzymano dla przekroju 0-0 z obliczeń wzorem Sauera. Uzyskane wyniki wstępnie wskazują na możliwość zastosowania wzorów empirycznych Lacey i Sauera.