Modelling of the silting up of navigation channels

• Autorzy: Kaczmarek L. M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie procesów zapiaszczania kanałów nawigacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A mathematical model describing transport of non-uniformly graded sediments has been applied to analyzing the silting up of approach routes (navigation channels) leading to ports. This model distinguishes three layers in the movement of sediments, assuming that the vertical sorting occurs only in the process of picking up grains in the contact layer. It is also assumed that along the widnward edge of the route sediments are transported in the bedload and contact layers during the wave crest phase and - as suspended sediments - in the outer region under the influence of the resultant current. On the leeward side sediments are transported only during the wave trough phase in the bedload and contact layer. The computations have demonstrated that the above model can be a useful tool for predicting both the rate and volume of sediments silting up navigation channels as well as grain-size distribution of sediments which fill up a water route.

PL

Model matematyczny transportu osadów niejednorodnych granulometrycznie zastosowano do analizy zapiaszczania torów podejściowych (kanałów nawigacyjnych) do portów. Wyszczególnia on trzy warstwy ruchu osadów, przy czym założono, że pionowe sortowanie odbywa się tylko w procesie podrywania ziaren w warstwie kontaktowej. Zakłada się, że na krawędzi nawietrznej toru osady transportowane są w fazie grzbietu fali w warstwie wleczenia i kontaktowej oraz zewnętrznej - w formie zawieszonej - pod wpływem wypadkowego prądu. Na krawędzi zawietrznej osady transportowane są tylko w fazie doliny fali w warstwie wleczenia i kontaktowej. Przeprowadzone obliczenia pokazują, że zastosowany model może być użytecznym narzędziem w predykcji zarówno wielkości i tempa zapiaszczania, jak i określaniu rozkładów granulometrycznych osadów wypełniających tor wodny.

Słowa kluczowe

EN

transport; bedload sediments; suspended sediments; grain size distribution; surface waving; sea currents; silting; water routes

PL

transport; osady wleczone; osady zawieszone; rozkład granulometryczny; falowanie powierzchniowe; prądy morskie; zapiaszczanie; tor wodny

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 11
• Strony: 175--187
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kaczmarek L. M.

• Institute of Hydroengineering of the Polish Academy of Sciences (IBW PAN) in Gdańsk; Department of Civil Engineering and Building Structures, University of Warmia and Mazury in Olsztyn

Bibliografia

• BIEGOWSKI J. 2006. Dynamika osadów morskich o niejednorodnym uziarnieniu w świetle teorii i eksperymentu. Praca doktorska, IBW PAN.
• DEIGAARD R. 1993. Modelling of sheet flow: dispersion stresses vs. the diffusion concept. Prog. Rep., 74, Inst. Hydrodyn. and Hydraulic Eng., Tech. Univ. Denmark, pp. 65-81.
• DEMEIJER R.J., BOSBOOM J., CLOIN B., KATOPODI I., KITOU N., KOOMANS R.L., MANSO F. 2002. Gradation effects in sediment transport. Coastal Engineering, 47: 179-210.
• FREDSØE J. 1984. Turbulent boundary layer in combined wave-current motion. J. Hydraulic Eng., ASCE, Vol. 110, No. HY8: 1103-1120.
• HASSAN W.N., KROEKENSTOEL D.K., RIBBERINK J.S. 2001. Size-gradation effect on sand transport rates under oscillatory sheet-flows. Proc. Coastal Dynamics ’01, ASCE, Reston VA, pp. 928-937.
• KACZMAREK L.M, MIELCZARSKI A., NAGUSZEWSKI A., OSTROWSKI R., PRUSZAK Z., SKAJA M., SZMYTKIEWICZ M. 1996. Badanie ruchu rumowiska w Porcie Łeba. Ocena przewidywanego wpływu projektowanej przebudowy układu falochronów na warunki zapiaszczania portu i na kształtowanie się brzegu. Opracowanie wewnętrzne, IBW PAN, Gdańsk.
• KACZMAREK L.M., MIELCZARSKI A., OSTROWSKI R. 1997. Zastosowanie nowego modelu transportu osadów do oceny zapiaszczania portowych torów podejściowych. Inżynieria Morska i Geotechnika, 21: 113-117.
• KACZMAREK L.M. 1999. Moveable Sea Bed Boundary Layer and Mechanics of Sediment Transport. IBW PAN, Gdańsk.
• KACZMAREK L.M., OSTROWSKI R. 2000. Wzdłużbrzegowy transport osadów morskich w świetle modelu mieszaniny wodno-gruntowej i danych terenowych. Inżynieria Morska i Geotechnika, 3:. 128-133.
• KACZMAREK L.M., R. OSTROWSKI 2002. Modelling intensive near-bed sand transport under wave-current flow versus laboratory and field data. Coastal Engineering, 45(1): 1-18.
• KACZMAREK L.M., BIEGOWSKI J., OSTROWSKI R. 2004. Modelling cross-shore intensive sand transport and changes of grain size distribution versus field data. Coastal Engineering, 51: 501-529.
• KACZMAREK L.M., BIEGOWSKI J. 2006. Modelowanie segregacji osadów wzdłuż profilu poprzecznego brzegu w porównaniu z pomiarami w naturze. Inżynieria Morska i Geotechnika, 2: 79-87.
• SAYED M., SAVAGE S.B. 1983. Rapid gravity flow of cohesionless granular materials down inclined chutes. J. Applied Mathematics and Physics (ZAMP), 34: 84-100.
• ZDUNEK A. 2006. Analiza hydrodynamiczna zapiaszczania toru podejściowego do portu Łeba w aspekcie projektowania budowli i optymalizacji prac pogłębiarskich. Praca magisterska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn.