Wpływ renaturyzacji rzeki na warunki ruchu rumowiska wleczonego

• Autorzy: Popek Z.

Warianty tytułu

EN

River restoration influence on bedload transport conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono procedurę obliczania parametrów przepływu wody oraz natężenia transportu rumowiska wleczonego w małej rzece nizinnej z dnem piaszczystym, w której w wyniku procesu renaturyzacji zmieni się szorstkość skarp koryta. W obliczeniach wykorzystano wyniki badań terenowych oporów przepływu i ruchu rumowiska wleczonego, przeprowadzone w naturalnym korycie rzeki Zagożdżonki, na terenie zlewni badawczej Katedry Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska SGGW. Koryto rzeki na odcinku badawczym charakteryzuje się następującymi parametrami: szerokość koryta przy poziomie wody brzegowej – 3 ÷ 4 m, szerokość dna – 2 ÷ 3 m, głębokość maksymalna – 0,6 ÷ 0, 7 m, spadek podłużny – około 1 ‰, materiał denny stanowi piasek o średnicy d50 = 0,41 mm. W badaniach własnych określono funkcję wleczenia, uzależniając jednostkowe natężenie ruchu rumowiska qr od średniej prędkości V przepływu wody w przekroju poprzecznym koryta. Na podstawie obliczeń porównawczych intensywności wleczenia stwierdzono dużą zgodność wyników badań własnych z wynikami uzyskanymi ze wzoru Bagnolda. Obie funkcje wykorzystano więc do wykonania obliczeń prognostycznych wleczenia w korycie rzeki uregulowanej, przyjmując założenie, że warunki przepływu w naturalnej rzece Zagożdżonce można uznać za docelowy stan koryta poddanego procesowi renaturyzacji. Stwierdzono, że w korycie o tych samych wymiarach i reżimie przepływu, w wyniku renaturyzacji nastąpi wzrost intensywności wleczenia, co spowoduje erozję wgłębną koryta. W celu niedopuszczenia do erozji w korycie renaturyzowanym konieczne jest zapewnienie takiej samej intensywności wleczenia, co można uzyskać przez zastosowanie dwudzielnego przekroju poprzecznego lub jednodzielnego o większej szerokości dna niż posiada koryto uregulowane.

EN

In the paper is presented the procedure of calculation of the water flow parameters and bedload transport in the small lowland river-bed with a sandy bottom, in which the bank slopes will change roughness by restoration process. In calculation the results of field investigation of flow resistances and bedload transport were used, which were carried out in the natural Zagożdżonka River, located in research catchment of Dept. Hydraulic Engineering and Environment Recultivation Warsaw Agricultural University. The river-bed on investigated reach have following parameters: width of bed at bankfull level – 3 ÷ 4m, bottom width – 2 ÷ 3m, maximal depth – 0.6 ÷ 0.7m, longitudinal slope – about 1‰, bed material – sand with medium size d50 = 0.41mm. Based on results of field investigations the bedload function was established, in which bedload specific rate qr depends on average flow velocity V in river cross-section. The comparison’s calculation of bedload transport show good agreement of results obtained from Bagnold’s and own bedload functions. For prognostic calculations of bedload transport in regulated river-bed both functions were used. In calculation assumption was made that flow conditions in natural Zagożdżonka River can characterize final state of regulated river-bed after restoration process. It was found that in river-bed with the some dimensions and flow regime the restoration process will cause increasing of bedload rate and erosion of river bottom. In order to not allow river-bed erosion the compound cross-section should be used in restorated river-bed or single cross but with wider bottom then in regulated one.

Słowa kluczowe

PL

koryta rzeczne; renaturyzacja; przeplyw wody; warunki przeplywu; rumowiska wleczone; transport rumowiska; prognozowanie

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2006
• Numer: 4/2
• Opis fizyczny: s.129-139,tab.,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Popek Z.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• Bartnik W., Michalik A. Rozwój badań ruchu rumowiska wleczonego i ich praktyczna weryfikacja. Mat. XX Ogólnopolskiej Szkoły Hydrauliki, Kraków–Ustroń–Jaszowiec, Komitet Gospodarki Wodnej Pan, Gdańsk 2000.
• Dąbkowski Sz. L., Skibiński J., Żbikowski A. Hydrauliczne podstawy projektów wodno- melioracyjnych. PWRiL, Warszawa 1982.
• Hartman S. Physical model of the Salzach River. Sediment Transport Course, Warsaw, May 10–14.1999.
• Hey R.D., Thorne C.R. Stable channels with mobile gravel beds. Journal of Hydraulic Division, Vol. 112, HY 8, 1986, s. 671–689.
• Mertens W. Alteration of river morphology due to vegetation on slopes and flood plains. International Journal of Sediment Research, Vol. 12, No 3, 1997, s. 343–352.
• Michalik A.. Bedload transport in mountain rivers – measurements and results. Proceedings of 10th Int. Conf. on Transport and Sedimentation of Solid Particles. Zesz. Nauk. Akademii Rolniczej we Wrocławiu, nr 382, 2000, s. 41–58.
• Otto A.J. Numerical investigattion of the lower Salzach River. Sediment Transport Course, Warsaw, May 10–14.1999.
• Popek Z. (red). Transport rumowiska w czasie wezbrań w małych zlewniach nizinnych - Raport końcowy projektu badawczego KBN nr P06H 08117. Maszynopis, Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska SGGW, Warszawa 2002.
• Popek Z. Flow resistances in small alluvial lowland river-bed. Annals of Warsaw Agricultural University – SGGW, Land Reclamation No 36, 2005, s. 55–63.
• Popek Z. Warunki ruchu rumowiska wleczonego w małej rzece nizinnej. Rozprawy Naukowe i Monografie, nr 200, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2006.
• Popek Z., Marisch K. Naprężenia graniczne w korycie otwartym z płaskim dnem piaszczystym. Acta Scientiarum Polonorum – Architectura, 3 (1), 2004, s. 37–53.
• Popek Z., Żelazo J. Analiza wpływu roślinności brzegowej na warunki przepływu w korycie rzeki. Zeszyty Naukowe Akademi Rolniczej we Wrocławiu, Konferencje X (Tom 1), nr 270, 1995, s. 157–166.
• Wasilewicz M., Popek Z. Charakterystyka rozmieszczenia dominujących gatunków roślin w aspekcie zróżnicowania morfologicznego koryta na przykładzie wybranych odcinków rzeki Wkry. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, z. 507, 2005, s. 531–540.
• Wieprecht S. Application of physical models. Sediment Transport Course, Warsaw, May 10–14.1999.
• Żelazo J. Badania prędkości i oporów przepływu w naturalnych korytach rzek nizinnych. Rozprawy Naukowe i Monografie, nr 149, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 1992.
• Żelazo J., Popek Z. Podstawy renaturyzacji rzek. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2002.