Czasowa i przestrzenna makroskala turbulencji strumienia w dwudzielnym trapezowym korycie z drzewami na terenach zalewowych

• Autorzy: Koziol A.

Warianty tytułu

EN

Temporal and spatial macroscale of turbulence in a compound channel with trees on flood plains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono makroskale czasową i przestrzenną turbulencji strumienia wody obliczone na podstawie chwilowych wartości podłużnej składowej prędkości w pionach dwudzielnego trapezowego przekroju koryta. Chwilowe wartości prędkości mierzono w korycie głównym i na terenie zalewowym dla różnych napełnień. Wyniki obliczeń makroskal turbulencji przedstawiono dla koryta głównego i terenów zalewowych z drzewami i bez. Badania wykazały, że wartości makroskali czasowej zmieniają się w przedziale od 0,1 do 1,2 s. We wszystkich wariantach, niezależnie od głębokości występują jednakowe tendencje wartości względnej długości makrowirów na głębokości. Względne długości makrowirów (0,1–2,5) są większe na terenach zalewowych niż w korycie głównym, gdzie wartości nie przekraczają 1,2 głębokości. Największe długości makrowirów stwierdzono na terenie zalewowym w pobliżu koryta głównego w obrębie interaktywności strug cieczy. Najmniejsze makrowiry występują nad dnem koryta głównego.

EN

Investigations of the time and spatial macro-scale of the present paper are based on the measurements of instantaneous velocities in a two-stage trapezoidal channel under five various tests in the channel. The results of calculations of macro-scale of turbulence were showed for the main channel and floodplains with trees and without. These investigations have shown the following: the values of time macro-scale have changed in range since 0.1 to 1.2 s; in all five tests the distributions of the sizes of the eddies reveal stable regularity; the relative length of eddies are bigger on the floodplains and achieve value of 0.1 to 2.5 of the flow depths on the flood plains, whereas in the main channel the sizes of largest eddies do not exceed the value of 1.2 of the total water depth. The largest lengths of eddies were affirmed on the floodplains in vicinity of the main channel in zone of interaction. The smallest eddies are over the bottom of the main channel.

Słowa kluczowe

PL

inzynieria wodna; tereny zalewowe; koryta otwarte; koryta zlozone; koryta dwudzielne; przeplyw wody; pomiary; turbulencja; skala czasowa; skala przestrzenna

EN

water engineering; flood plain; open riverbed; compound riverbed; two-stage riverbed; water flow; measurement; turbulence; time scale; spatial scale

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2010
• Tom: 09
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.25-34,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Koziol A.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• Czernuszenko W., Kozioł A., Rowiński P. M., 2007. Measurements of 3D turbulence structure in a compound channel. Arch. Hydro-Eng. Environ. Mech. 54(1), 55–73.
• Czernuszenko W., Lebiecki P., 1989. Turbulencja w przepływach rzecznych. Arch. Hydrotech. 36(1–2), 17–34.
• Czernuszenko W., Rowiński P. M., 2008. Shear stress statistics in a compound channel flow. Arch. Hydro-Eng. Environ. Mech. 55(1–2), 3–27.
• Elsner J.W., 1987. Turbulencja przepływów. PWN Warszawa.
• Knight D.W., Shiono K., 1990. Turbulence measurements in a shear layer region of a compound channel. J. Hydraul. Res. 28(2), 175–196.
• Kozioł A., 1999. Badania laboratoryjne warunków przepływu w korytach o złożonych przekrojach poprzecznych porośniętych roślinnością wysoką. Rozprawa doktorska. SGGW Warszawa.
• Kozioł A., 2002. Mikrowiry Kołmogorowa w korycie o złożonym przekroju poprzecznym. Wiad. IMiGW 25(46), 1, 37–42.
• Kozioł A., 2008. Badanie czasowej i przestrzennej makroskali turbulencji w korycie o złożonym przekroju poprzecznym. Acta Sci. Pol., Architectura 7(4), 15–23.
• Kozioł A., Kubrak J., Kuśmierczuk K., 1998. Charakterystyki turbulencji strumienia w korycie o złożonym przekroju poprzecznym. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 458, 75–87.
• Nepf H.M., 1999. Drag, turbulence, and diffusion in flow through emergent vegetation. Water Resour. Res. 35(2), 479–489.
• Nezu I., Rodi W., 1986. Open-channel flow measurements with a Laser Doppler Anemometer. J. Hydraul. Eng. 112(5), 335–355.
• Nikora V.I., Rowiński P., Suchodolov A., Krasuski D., 1994. Structure of river turbulence behind warm-water discharge. J. Hydraul. Eng. 120(2), 191–208.
• Nikora V.I., Smart G.M., 1997. Turbulence characteristics of New Zealand gravel-bed rivers. J. Hydraul. Eng. 123(1), 764–773.
• Rowiński P., Czernuszenko W., Kozioł A., Kuśmierczuk K., Kubrak J., 1998. Longitudinal turbulence characteristics in a compound channel under various roughness conditions. Proc. 3rd Int. Conf. on Hydro-Science and -Engineering, Cottbus/Berlin, Germany.
• Rowiński P., Czernuszenko W., Kozioł A., Kubrak J., 2002. Properties of a streamwise turbulent flow field in an open two-stage channel. Arch. Hydro-Eng. Environ. Mech. 49, 2, 37–57.