Flow resistance in a grass overgrown hydraulic channel

• Autorzy: Dabkowski S. L. , Popek Z.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Our paper presents the results of studies on water flow resistance in the grass sward dominated by Lolium perenne, Alopecurus pratensis and Poa pratensis. Experiments were carried out in a glass hydraulic channel enabling variable channel slope. Channel bottom was lined with a grass turf. Seven series of experiments for seven different turfs were performed. The results show a high impact of hydraulic slope on the roughness coefficient n and on Darcy-Weisbach's resistance coefficient. Within a range vR > 0,1 m2 s-1 when grasses were inclined to the bottom, coefficient n approximated constant values, which differed for different slopes.

PL

Przedstawiono przebieg i wyniki badań oporów przepływu wody w runi traw z przewagą gatunków: Lolium perenne, Alopecurus pratensis i Poa pratensis. Badania prowadzono w szklanym korycie hydraulicznym umożliwiającym zmianę spadku dna. Darń trawiastą umieszczono na dnie koryta. Przeprowadzono 7 serii doświadczeń, tzn. dla siedmiu różnych darni. W każdej serii zmieniano spadki dna koryta i natężenia przepływu wody. Przeprowadzono analizę uzyskanych wyników badań sporządzając m.in. graficzne związki wartości współczynnika szorstkości n z wartością iloczynu średniej prędkości przepływu v i promienia hydraulicznego R. Wykresy związków n-vR umożliwiają ekstrapolację krzywych Ree i Palmera w strefie małych wartości vR > 0,1 m2 s-1, gdy trawy były przygięte do dna współczynnik n dążył do wartości stałej, różnej dla różnych spadków: dla spadku koryta 8,8%c była to wartość 0,048 m-1/3 s, a dla spadku 86,7%o wartość 0,055 m-1/3 s. Są to wartości większe od zalecanych (0,020-0,030 m-1/3 s) przez Hewletta i in. (1987), Kouwena i in. (do wymiarowania koryt o dużych spadkach, zarośniętymi trawami.

Słowa kluczowe

EN

grass turf; hydrology; flow rate; roughness coefficient; Lolium perenne; channel slope; Alopecurus pratensis; water flow; Poa pratensis; grass sward; flow resistance

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 1997
• Numer: 01
• Opis fizyczny: p.105-127,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dabkowski S. L.

• Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-766 Warsaw, Poland

autor

Popek Z.

Bibliografia

• Christensen B. A., 1985. Open channel and sheet flow over flexible roughness. 21st IAHR Congress, 19-23 August, Melbourne, Australia.
• CIRIA, 1985. Reinforcement of steep grassed waterways. Technical Note 120. London.
• Dąbkowski S. L. (with collaborators), 1995. Badania szorstkości hydraulicznej i odporności powierz¬chni trawiastych na ruch wody. (Study on hydraulic roughness and grassed surfaces resistance to water movement). Raport końcowy z realizacji projektu KBN nr 5708 92 03, Warszawa, SGGW.
• Dmitriev A. R, 1978. Hydraulische Untersuchungen von Rosenmatten. Wasserwirtschaft-Wassertech- nik 8: 372-375.
• Haber B., 1982. Ober den erosionsbeggin bei der überstromung von flexiblen rauhheitselementen. Dissertation, Braunschweig, 152 pp.
• Hewlett H. W. M., Boorman L. A., Bramley M. E., 1987. Design of reinforced grass waterways. CIRIA Report 116, London.
• Kouwen N., Li R. M., Simmons D. D., 1981. Flow resistance in vegetated waterways. Transactions of the ASCE 24: 684-690.
• Kouwen N., Unny T. E., 1973. Flexible roughness in open channels. J. Hydraulic Div. ASCE, Vol. 99, No. HY 5.
• Kouwen N., 1988. Field estimation of the biomechanical properties of grass. J. Hydraulic Res. 28, 5.
• Kouwen N., 1992. Modern approach to design of grassed channels. J. Irrigation and Drainage Engine¬ering 118: 559-568.
• Pachuta K., 1995. Metody pomiaru i ocen własności okrywy roślinnej w badaniach ekosystemów rzecznych. (Methods for measurement and assessment of the plant cover properties in the stream ecosystem studies) Materiały seminarium pt. Hydrauliczne i ekologiczne problemy inżynierii rzecznej, Katedra Budownictwa Wodnego, SGGW, Warszawa.
• Ree W. O., Crow F. R., 1977. Friction factor for vegetated waterways of small slope. ARS-S-151, Washington D.C., U.S. Dept, of Agriculture, 56 pp.
• Sep M., Maastik A., 1963. Gidravliceskoje issledovanije zalużenych otkosov. Sbornik naucnych Tru- dov Estonskoj Selskochoz. Akademii, Tartu, 31: 50-59.
• Sribnyj I. K., 1977. Rascety skorostej tecenija vody na skłonach podvierżennych erozji. Gidrotechnika i Melioracja 12.
• Temple D. M., 1983. Design of grass-lined open channels. Transactions of the ASCE.
• Temple D. M., 1986. Velocity distribution coefficients for grass-lined channels. J. Hydraulic Div. 112, 3.
• Temple D. M., Robinson K. M., Ahring R. M., Davis A. G., 1987. Stability design of grass-lined open channels. USDA, Agricultural Handbook No 667.
• Vesely J., 1983. Prispevek k opevneni svahu vodnich toku travni smesi. Vodni Hospodarstvi 10: 269-271.