Determining the conditions of suspended sediment flow in a drainage system

• Autorzy: Michalec B. , Strutynski M.

Warianty tytułu

PL

Określenie warunków przepływu rumowiska unoszonego w systemie odwodnieniowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aim of the study In this paper we attempt to determine the sediment flow conditions in the drainage system of the barrage in Łączany on the Wisła (Vistula) river. To this end, the distribution of suspended sediment concentration in the cross-sections of draining ditches was developed; the concentration profiles of suspended sediment in individual cross-sections of the main ditch were elaborated; and the assessment of the concentration variation in the concentration profiles in the determined cross-sections on the entire length of the main drainage ditch R in the drainage system Łączany was carried out. Material and methods Four measurement cross-sections p-1, p-2, p-5 and p-7 were determined in the ditch R of the system, and three measurement cross-sections were determined on the tributaries to the ditch R. Point measurements of volumetric concentration of suspended sediment in cross-sections were conducted in accordance with the methodology of water sampling using bottle bathometers. Measurements were also made across the entire cross-section using a pre-calibrated Portable Suspended Solids Monitor 740 instrument produced by Partech company. The results of these measurements enabled the determination of the correction factor (k) for each of the measurement cross-sections. Results and conclusions It was found that the values of this coefficient (k) range from 1.188 to 1.328, which means that in calculations of suspended sediment transport in the ditches of the drainage system, tested using the so-called normal method, it is necessary to take into account the variation of concentration of this sediment in the cross-section of the ditch. The differences in the volume concentration of suspended sediment in hydrometric divisions (verticals) were also found. These concentrations, measured in surface layers, regardless of the height of vertical filling, represented on average about 60% of the value of the concentration measured in bottom layers of the verticals, i.e. about 5 cm above the bottom.

PL

Cel pracy W pracy podjęto próbę określania warunków przepływu rumowiska w systemie odwodnieniowym stopnia wodnego w Łączanach na Wiśle. W tym celu opracowano rozkład koncentracji rumowiska unoszonego w przekrojach poprzecznych rowów systemu odwadniającego, opracowano profile koncentracji rumowiska unoszonego w poszczególnych przekrojach poprzecznych głównego rowu, a także dokonano oceny zróżnicowania wartości koncentracji w profilach koncentracji w wyznaczonych przekrojach poprzecznych na całej długości głównego rowu R systemu odwadniającego w Łączanach. Materiał i metody W rowie R systemu wyznaczono cztery pomiarowe przekroje poprzeczne p-1, p-2, p-5 i p-7, a na dopływach do rowu R wyznaczono trzy przekroje pomiarowe. Punktowe pomiary koncentracji objętościowej rumowiska unoszonego w przekrojach wykonano zgodnie z metodyką poboru prób wody z użyciem batometrów butelkowych. Pomiary wykonano zarówno w całym przekroju za pomocą wcześniej wykalibrowanego fotooptycznego przyrządu Portable Suspended Solids Monitor 740 firmy Partech. Wyniki tych pomiarów umożliwiły wyznaczenie współczynnika korekcyjnego (k) dla każdego z przekrojów pomiarowych. Wyniki i wnioski Stwierdzono, że wartości tego współczynnika (k) wynoszą od 1,188 do 1,328, co oznacza, że w obliczeniach transportu rumowiska unoszonego w rowach badanego systemu odwadniającego za pomocą tzw. metody normalnej konieczne jest uwzględnienie zróżnicowania koncentracji tego rumowiska w przekroju poprzecznym rowu. Stwierdzono również zróżnicowanie wartości koncentracji objętościowej rumowiska unoszonego w pionach hydrometrycznych. Koncentracje te, pomierzone w warstwach przypowierzchniowych, niezależnie od wysokości napełniania w pionie, stanowiły średnio około 60% wartości koncentracji pomierzonych w warstwach przydennych pionów, tj. około 5 cm nad dnem.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2019
• Tom: 18
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.49-58,fig.,ref.

Twórcy

autor

Michalec B.

• Department of Hydraulic Engineering and Geotechnics, University of Agriculture in Krakow, Al.Adama Mickiewicza 24/28, 30-059 Krakow, Poland

autor

Strutynski M.

• Department of Hydraulic Engineering and Geotechnics, University of Agriculture in Krakow, Al.Adama Mickiewicza 24/28, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• Bates, D. M., Watts, D. G. (1988). Nonlinear regression analysis and its applications. New York: Wiley.
• Brański, J. (1966). Instrukcja oznaczania unosin metodą wagową bezpośrednią przy użyciu sączków. Materiały PIHM do użytku wewnętrznego.
• Brański, J. (1975). Ocena denudacji dorzecza Wisły na podstawie wyników pomiarów rumowiska unoszonego. Prace PIHM nr 6, Warszawa, 57.
• Budowa pompowni dla rowu R – Łączany. (1975). Ekspertyza. Biuro Projektów Wodnych Melioracji w Krakowie. Maszynopis, Kraków.
• Forester, D. L., Girmai, I. (1980). Sediment Deposits in Drainage Ditches. Technical Report Series. The Ohio State University and Ohio Aqricultural and Research Development Center.
• Kiryluk, A. (2013). Urządzenia melioracyjne ich stan i rola w ekoinżynierii i ochronie środowiska obszarów rolniczych województwa podlaskiego. Inżynieria Ekologiczna, 40, 2014, 33–43
• Kiryluk, A. (2013). Wpływ robót konserwacyjnych na gatunki roślin w rowach melioracyjnych na pobagiennym obiekcie łąkowym. Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 62, 374–381.
• Lappalainen, M., Koivusalo, H., Karvonen, T., Laurén, A. (2010). Sediment transport from a peatland forest after ditch network maintenance: a modelling approach. Boreal Env. Res. 15, 595–612.
• Liberacki, D., Olejniczak, M. (2013). Ocena potrzeb renowacji i modernizacji urządzeń wodno-melioracyjnych zlokalizowanych na wybranych ciekach w Puszczy Zielonka. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 930–943.
• Majerczyk, A., Michalec, B. (2017). Oddziaływanie przepustów na warunki hydrauliczne przepływu wody w głównym rowie systemu odwadniającego stopnia wodnego Łączany. Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 26(1), 28–37.
• Michalec, B. (2012). Określenie przyczyny zagrożenia powodziowego terenów znajdujących się w strefie oddziaływania stopnia wodnego Łączany. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus, 11(4), 83–90.
• Michalec, B. (2018). Determination of sediment delivery ratio in draining system. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus, 17(4), 131–141.
• Michalec, B., Wałęga, A., Cupak, A. (2013). Retencja zbiornikowa w ochronie przeciwpowodziowej terenów systemu odwadniającego stopnia wodnego Łączany na Wiśle. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, Nr 3/IV, Kraków, 177–190.
• Pierzgalski, E., Jeznach, J., Baryła, A., Brandyk, A., Stańczyk, T., Szejba, D., Wiśniewski, S. (2012). Weryfikacja systemów melioracyjnych pod kątem znaczenia dla bezpieczeństwa powodziowego w regionie wodnym Wisły Środkowej. Opracowanie wykonane na zlecenie Mazowieckiego Urzędu Wojewódzkiego w Warszawie na potrzeby Programu Bezpieczeństwa Powodziowego w Dorzeczu Wisły Środkowej. Warszawa: SGGW.
• Rytlewski, M. (2007). Stan ewidencyjny, plany i możliwości oraz utrzymanie urządzeń wodno-melioracyjnych. Wyd. Mel. i Łąk. Nr 1, 3–4.
• Walczak, N., Hämmerling, M., Bykowski, J., Walczak, Z. (2015). Ekonomiczne i hydrauliczne kryteria utrzymania dobrego stanu rowów melioracyjnych. J. Agribus. Rural Dev., 1(35), 137–146.