The influence of sandy clay bed material to local scour behaviour

• Autorzy: Rustiati N. B. , Dermawan V. , Rispiningtati , Limantara L. M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0084

Warianty tytułu

PL

Wpływ piaszczysto-gliniastego materiału podłoża na lokalne rozmycie koryta

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As a type of gate that is used to control the water level upstream, sluice gate is the gate with simple shape and outstanding ability to flush the sediment. The operation of the gate is considered an important process. The up and down movement of the gate would affect the velocity and cause local scour as the result of fluctuating rate. This research aims to assess the effects of discharge and gate-opening height variations, as well as the type of bedchannel material, on the change of depth of scour (d_s). The research was conducted of open channel flow model with a sluice gate able to up and down movement. The discharges used in the research were 9 types ranging from 1.0 to 5.0 dm³·s^–1. There were 5 variations in the height of gate-opening ranging from 0.5 to 2.5 cm at intervals of 0.5 and types of channel-bed material. The results of the research showed that the depth of scour can be analysed as a function of discharge, height of gate-opening, height of water level upstream and downstream, and the type of bed material used. The scour depth equation is d_s=1.7822(Q/a )1.1347 a. Calculated coefficient of determination of the relationship between two types of channel-bed material and the depth of scour was R² = 0.946. Consequently, it can be concluded that the equation can be applied on both types of bed-channel material.

PL

Wrota śluzy o prostym kształcie i wyjątkowej zdolności do przemywania osadu są urządzeniem do kontrolowania poziomu wody powyżej śluzy. Ważnym procesem jest sposób operowania wrotami. Ruch wrót w górę i w dół wpływa na szybkość przepływu i powoduje lokalne rozmycie dna. W badaniach prezentowanych w niniejszej pracy oceniano efekt odpływu i zmiennej wysokości otwarcia wrót oraz typu materiału podłoża na głębokość rozmycia (d_s). Badania prowadzono na modelowym, otwartym kanale przepływowym z wrotami śluzy o ruchu pionowym. Zastosowano 9 prędkości przepływu – od 1,0 do 5,0 dm³·s^–1 i 5 wysokości otwarcia śluzy – od 0,5 do 2,5 cm w przedziałach co 0,5 cm oraz różne typy materiału podłoża. Wyniki badań dowiodły, że głębokość rozmycia można analizować jako funkcję odpływu, wysokości otwarcia śluzy, wysokości poziomu wody powyżej i poniżej śluzy oraz typu użytego podłoża. Otrzymane równanie głębokości rozmycia ma postać d_s=1,7822(Q/a )^1,1347a . Obliczony współczynnik determinacji dla zależności głębokości rozmycia od dwóch typów materiału podłoża wynosił R² = 0,946. Można zatem wnioskować, że równanie może być stosowane do obydwu typów podłoża.

Słowa kluczowe

EN

sandy clay bed material; scour depth; sluice gate

PL

głębokość rozmycia; piaszczysto-gliniasty materiał podłoża; wrota śluzy

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 35
• Strony: 193--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rustiati N. B.

• University of Brawijaya, Faculty of Engineering, Department of Water Resources, Malang, East Java of Indonesia

autor

Dermawan V.

• University of Brawijaya, Faculty of Engineering, Department of Water Resources, Jl. Mt Haryono No 167, 65141 Malang, East Java Province, Indonesia

autor

Rispiningtati

• University of Brawijaya, Faculty of Engineering, Department of Water Resources, Jl. Mt Haryono No 167, 65141 Malang, East Java Province, Indonesia

autor

Limantara L. M.

• University of Brawijaya, Faculty of Engineering, Department of Water Resources, Jl. Mt Haryono No 167, 65141 Malang, East Java Province, Indonesia

Bibliografia

• ABDEL-RAHIM G.A. 2006. Estimation of the minimum floor length behind sluice gates against scour utilizing solid bed and erodible basin. Journal of Engineering Science. Assiut University. Vol. 34 p. 1159–1174.
• ALI H.M., EL GENDY M.M., MIRDAN A.M.H., ALI A.A.M., ABDELHALEEM F.S.F. 2014. Minimizing downstream scour due to submerged hydraulic jump using corrugated aprons. Ain Shams Engineering Journal. Vol. 7 p. 1–11.
• BERGHOUT A., MEDDI M. 2016. Sediment transport modelling in Wadi Chemora during the flood flow event. Journal of Water and Land Development. No. 31 p. 23–31. DOI 10.1515/jwld-2016-0033.
• BOS M.G. 1978. Discharge measurement structure. Wageningen. International Institute of Land Reclamation and Improvement pp. 464.
• BREUSERS H., RAUDKIVI A.J. 1991. Scouring. Rotterdam. A.A. Balkema. ISBN 90-6191-983-5 pp. 126.
• CHAUDURI S., DEBNATH K. 2013. Observations on initiation of pier scour and equilibrium scour hole profiles in cohesive Sediments. ISH Journal of Hydarulic Engineering. Vol. 19 p. 27–37.
• DEBNATH K., CHAUDURI S. 2012. Local scour around noncircular piers in clay-sand mixed cohesive sediment beds. Engineering Geology. Vol. 151 p. 1–14.
• FARHOUDI J., SHAYAN H.K. 2014. Investigation on local scour downstream of adverse stilling basin. Ain Shams Engineering Journal. Vol. 5 p. 361–375.
• FOTH D.H. 1984. Fundamental of soil science. Singapura. John Willey and Sons International. ISBN 978-0471889267 pp. 435.
• GOEL A. 2010. Scour investigations behind a sluice gate without apron. The Pacific Journal of Science and Technology. Vol. 11 p. 59–65.
• GRAF W. 1984. Hydraulics of sediment transport. Littleton. Colorado. Water Resources Publication. ISBN 978-0918334565 pp. 513.
• HAMIDIFAR H., OMID M., NASRABADI M. 2011. Scour downstream of a rough rigid apron. World Applied Sciences Journal. Vol. 14 p. 1169–1178.
• KOTHYARI U.C., JAIN R.K. 2008. Influence of cohesion on the incipient motion condition of sediment mixtures. Water Resources Research. Vol. 44 p. 1–15.
• MARUZEK K.A. 2001. Scour of clay by jets. PhD Thesis. Edmonton, Alberta. University of Alberta, Department of Civil and Environmental Engineering pp. 313.
• MINATTI L., PARIS E., SOLARI L. 2010. On the erosion due to inclined jets. Annals of Warsaw University of Life Sciences. Land Reclamation. Vol. 42 p. 187–196.
• REHBOCK TH. 1929. Wassermessung mir scharfkantingen Überfallwehren. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure. B. 24 p. 817–823.
• SARAÇOĞLU F.A.V., AĞAÇCIOĞLU H. 2015. The Effect of the side-weir crest height to scour in clay-sand mixed sediments. International Journal of Civil, Environmental, Structural. Construction and Architectural Engineering. Vol. 9 p. 636–640.
• WHITTAKER J.G., SCHLEISS A. 1984. Scour related to energy dissipators for high head structure. Mitteilungen der Versuchsanstalt für Wasserbau. Hydrologie und Glaziologie. Zürich p. 22–26.
• YANG C. T. 1996. Sediment transport. Theory and practice. Singapore. The Mc-Graw Hils Company Inc. ISBN 9780079122650 pp. 396.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).