Analiza jakościowa procesów erozji i sedymentacji na wybranym odcinku koryta rzeki Wisły zachodzących w czasie przejścia wielkiej wody

• Autorzy: Siuta T.

Warianty tytułu

EN

Qualitative analysis of erosion and sedimentation processes on the Vistula river reach due to flood wave passage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej dwuwymiarowego pola przepływu i potencjalnych zmian morfologicznych dna w złożonym korycie rzeki Wisły w okolicy Wawelu na skutek przejścia wielkiej wody. W obliczeniach wykorzystano dwuwymiarowy model CCHE2D. W artykule zwrócono szczególną uwagę na lokalne zmiany w układzie zwierciadła i w rozkładzie naprężeń ścinających na skutek złożonej geometrii bulwarów wiślanych oraz znaczącej zmiany kierunku biegu rzeki w rejonie Wawelu. Efektem przeprowadzonych analiz było wyodrębnienie obszarów szczególnie zagrożonych erozją, których lokalizacja poddana została konfrontacji z obszarami lokalnych uszkodzeń konstrukcji bulwaru niskiego, udokumentowanych po powodzi z maja 2010 r. Ponadto, przedstawiono analizę jakościową zmian morfologicznych koryta, dokonując w ten sposób wstępnej oceny stabilności badanego odcinka koryta rzeki. W świetle uzyskanych wyników obliczeń numerycznych i teorii przepływów wtórnych w korytach meandrujących, podjęto również próbę interpretacji przyczyny powstania lokalnych przegłębień dna wzdłuż zakola Wisły w obrębie koryta głównego.

EN

In the paper the results of numerical simulations of the two-dimensional flow field and potential morphological changes due to flood wave passage in the channel of Vistula River in surroundings of the Wawel castle in Cracow city were presented. For these calculations CCHE2D model was used. The special attention was paid to local variation of water surface level and shear stress distribution due to complex geometry of the low boulevard and the river channel bent. In the effect of proceeded analysis, regions of strong erosion impact were identified. Its localization was confronted with partly documented knowledge of the low boulevard damages documented after flood from the may 2010 year. Additionally, results of qualitative analysis of channel morphology changes were presented. In this way preliminary stability of the river channel reach was evaluated. Basing on the results of numerical computations and available theoretical knowledge concerning secondary flows occurring in meandering river’s channels, the origin of local bumps in the channel bottom along the bent of the Vistula River were interpreted of going to be interpreted.

Słowa kluczowe

PL

rzeki; rzeka Wisla; fale powodziowe; transport rumowiska; koryta rzeczne; procesy erozyjne; sedymentacja; przeplyw wody; warunki przeplywu; modele numeryczne; morfologia koryt; bulwary nadrzeczne; szkody powodziowe

EN

river; Vistula River; flood wave; load transportation; riverbed; erosion process; sedimentation; water flow; flow condition; riverbed morphology; flood damage

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.233-245,fot.,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Siuta T.

• Katedra Hydrauliki i Dynamiki Wód, Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej, Politechnika Krakowska, ul.Warszawska 24, 31-155 Kraków

Bibliografia

• Bousmar D., Zech Y., 2002. Periodical turbulent structures in compound channels. Proc. River Flow. Red. D. Bousmar, Y. Zech. T. 1. Louvain, 177–185.
• Hook R., 1975. Distribution of Sediment Transport and Shear Stress in Meander Bend. J. Geol. 83(5), 543–565.
• Ikeda S., Kawamura K., Kasuya I., 2002. Quasi-three dimensional computation and laboratory tests on flow in curved compound channelsProceedings of the international conference on fluvial hydraulics River Flow 2002, Vol. 1, pp. 233–245.
• Jia Y.F., Wang Sam S.Y., 2001. CCHE2D: Two-dimensional Hydrodynamic and Sediment Transport Model for Unsteady Open Channel Flow Over Loose Bed. NCCHE Technical Report. NCCHE-TR-2001-01, August.
• Knight D.W., Shiono K., 1996. River channel and floodplain hydraulics. [W:] Floodplain Processes. Red. M.G. Anderson, D.E. Walling, P.D. Bates. J. Wiley & Son Chichester, Ch. 5, 139–181.
• Knight D.W., Yuan Y.M., Fares Y.R., 1992. Boundary shear in meandering river channels. Proc. Int. Symp. Hydraulic Research in Nature and Laboratory. Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan, China, November. T. 2, 102–106.
• Sellin R.H.J., Ervine D.A., Willetts B.B., 1993. Behaviour of meandering two-stage channels, Proc. ICE: Wat., Marit. Energy 101, 99–111.
• Shiono K., Muto Y., 1998. Complex fl ow mechanisms in compound meandering channels with overbank fl ow. J. Fluid Mechan. 376, 221–261.
• Wu W., Wang, S.S.Y., Jia, Y., 1998. A 2-D non-equilibrium approche for nonuniform sediment transport modelling. Water Resour. Engineer. 2, 1392–1397.

Identyfikatory

DOI

10.15576/ASP.FC/2014.13.4.233