This paper presents the results of a laboratory study on the discharge capacity of sharp-crested weirs fitted with a horizontal edge in pipes during open-channel flow conditions and clean water used to measure the outflow. Such sharp-crested weirs are mounted in pipes and are used to control the inflow to separators. The stream profile does not correspond to the profile given by Bazin for sharp crested weirs in channels. A desired location of the water level measurement point for flow rate calculations was provided. Discharge curves were identified for three sharp-crested weirs of 0.0465, 0.0634 and 0.0771 m in height, installed in the pipe of 0.1534 m in diameter and inclinations of 0.5 and 1.0%. The discharge curves for weir flow with free nappe does not show a significant effect of the pipe slope on the weir discharge capacity. The non-dimensional formulas for the discharge capacity of the sharp-crested weir were found as general polynomial regressions. The results indicate that the calibrated sharp-crested weir with a horizontal edge placed in a pipe can be used to control the flow. Due to the scale effect, relationships obtained from the calibration cannot be generalised to other pipe diameters and weirs heights than those analysed.
W artykule przedstawiono wyniki numerycznej prognozy działania klapowego regulatora stanów wody w rowie nawadniającym. Obliczenia numeryczne wykonano przy zmiennych wartościach dopływu wody do rowu oraz oporów przepływu w rowie charakteryzowanych współczynnikiem szorstkości Manninga. Sformułowano ogólne relacje pomiędzy czasem otwarcia klapy regulatora a wielkością natężenia przepływu w rowie i oporami przepływu. Wyznaczono wartość natężenia dopływu wody do rowu nawadniającego, przy której klapa regulatora pozostaje cały czas uchylona.
EN
This paper presents the results of a numerical prediction of the performance of a circular flap gate upstream water level regulator in an irrigation ditch. Numerical calculations were performed assuming variable values of the volumetric flow rate. In order to take into account the channel resistance, the Manning roughness coefficient was used. General relations between the opening time of the regulator flap and the flow rate and channel resistance were formulated. The value of a flow rate in the irrigation canal was determined, at which the regulator flap remains open.
The article presents the experimental results of the calibration of the typical check structure with sluice gates installed in a trapezoidal irrigation channel. Hydraulic experiments on sluice gate discharge capacity were performed on a model made in a 1:2 scale. It has been explained how the method of measuring the downstream water depth below the sluice gate in the check structures installed in a trapezoidal irrigation channels affects the measured depth values. On the basis of hydraulic measurements, regression relationships were developed for the discharge coefficients for submerged outflow through the sluice gate in two types of sluice gates installed in irrigation channels. The formulas allow to calculate the volumetric flow rate below the submerged sluice gate after determining the water depth upstream and below the sluice gate and the gate opening height. The differences in volumetric flow rates calculated from regression relationships and measured values do not exceed 10%, which confirms their practical suitability for calculating the discharge through a sluice gate mounted in a trapezoidal channel. The values of the discharge coefficients determined in the channels with rectangular cross-sections are not useful for the discharge coefficients of sluice gates check structures installed in trapezoidal channels. Nomograms and relationships for discharge coefficients of the analysed sluice gate were developed.
The paper attempts to assess the possibility of using typical check structures equipped with sluice gates to measure the volumetric flow rate in the irrigation channels. The submerged flow through the sluice gate was considered. Experimental tests on a model of typical check structure in 1:2 scale were carried out. The conducted analyzes confirmed the possibility of using discharge equation for submerged flow through the sluice gate to estimate the water flow rate in the irrigation channels. In order to obtain accurate values of flow rate, the downstream tailwater depth should be measured at the appriopriate distance from the sluice gate. For different values of gate-opening height, the downstream water depth measurement locations allowing for a correct flow estimation were indicated. This approach might be useful in calibration of other designs of sluice gates for flow measurements.
Przedstawiono wyniki obliczeń przepływów miarodajnych dla trzech wybranych cieków niekontrolowanych hydrologicznie w profilach przecięcia z projektowaną drogą ekspresową numer 7 na odcinku z Warszawy do Grójca. Obliczenia wartości przepływów charakterystycznych wykonano modelem matematycznym odpad - odpływ oraz formułą opadową autorstwa Stachy i Fal. Otrzymane wyniki stanowiły dane wyjściowe do określenia wymiarów obiektów inżynierskich w miejscach przekroczenia cieków: przepustu o przekroju kołowym, mostu jednoprzęsłowego i konstrukcji skrzynkowej stanowiącej przejście dla małych zwierząt zintegrowane z ciekiem.
EN
The article presents the results of flow calculations relevant for three hydrologically uncontrolled watercourses at their crossings with the planned Warsaw-Grójec expressway No 7. The calculation of characteristic flows were carried out using the precipitation-outflow mathematical model and the precipitation formula elaborated by Stachy and Fal. The results constituted the input data to determine the dimensions of engineering structures at crossing points: circular cross-section culvert, single-span bridge and box-type structure as a passage for small animals integrated with the watercourse.
Przedstawiono wyniki obliczeń prognostycznych erozji koryta Wisły poniżej stopnia we Włocławku, w wariantach koryta niezabudowanego i realizacji stopni wodnych. Analizę przeprowadzono dla odcinka długości 234.400 km poniżej stopnia we Włocławku. Obliczenia prognostyczne deformacji koryta wykonano jednowymiarowym modelem hydrodynamicznym MIKE 11. Do obliczeń natężenia ruchu rumowiska wleczonego wybrano zależność Meyer Peter i Mullera. Zabudowa koryta Wisły stopniami spowoduje w korycie wzrost głębokości przepływu a w następstwie tego, zmniejszenie jej prędkości o ok. 10-15% przy przepływach maksymalnych i o ok. 50-60% przy przepływach średnich i niskich.
EN
The article presents the simulations of the Vistula riverbed erosion downstream of the Włocławek dam for two variants: with and without downstream dams. The analysis covers a section of 234.400 km downstream of the Włocławek dam. The simulations of the riverbed deformation were made using the one-dimensional hydrodynamic MIKE 11 model. To identify the intensity of the bed load transport, the authors used the Meyer-Peter and Muller formula. Construction of dams on Vistula will result in an increased flow depth and, as a consequence, in the river being slowed down by ca. 10-15% at maximum flows and 50-60% at medium and low flows.
Celem pracy było opracowanie innowacyjnych urządzeń służących do pomiaru i regulacji natężenia przepływu wody w systemach nawodnień podsiąkowych. Są to: zasuwa dwudzielna z przelewem prostokątnym do pomiaru i regulacji natężenia przepływu wody, zasuwa dwudzielna z przelewem trójkątnym do pomiaru i regulacji natężenia przepływu wody, zestaw przelewów do regulacji piętrzenia oraz pomiaru i regulacji przepływu wody na przepustozastawce oraz regulator piętrzenia wody w rowie. Praca powstała na podstawie wiedzy eksperckiej, studium literatury oraz wizji terenowych. Opracowane prototypowe urządzenia charakteryzują się dużą funkcjonalnością, gdyż mogą być instalowane na istniejących piętrzących budowlach melioracyjnych oraz służą nie tylko do pomiaru i regulacji natężenia przepływu wody, lecz również do regulacji piętrzenia wody w rowach odwadniająco-nawadniających na trwałych użytkach zielonych. Zainstalowane na obiektach nawodnień podsiąkowych prototypy będą badane pod kątem dokładności i zakresu prowadzonego pomiaru oraz ich użyteczności w warunkach odwodnień i nawodnień poprzez regulację położenia wody w rowach melioracyjnych.
EN
The aim of the work was to develop innovative devices for measuring and regulating flow rate in irrigation systems. These are: double-split gate with rectangular weir for measuring and regulating the water flow rate, double-split gate with triangular weir for measuring and regulating water flow rate, set of weirs for the damming regulation, measurement and regulation of water flow on the check designed for the maximum damming level and hinged gate in the pipeline. The work is based on the expertise, the study of literature and field vision. The developed prototype devices are characterized by high functionality, as they can be installed on existing irrigation structures and can be used not only to measure and regulate the water flow rate, but also to control water retention in drainage and irrigation ditches in agricultural areas. The prototypes installed in the sub-irrigation systems will be tested in terms of the accuracy and complexity of the measurements and usefulness in irrigation conditions for controlling the water retention in ditches.
Przepływ wód wielkich w tych korytach rzek nizinnych odbywa się w korycie głównym i po terenach zalewowych, w których głębokości przepływu są mniejsze. W poszczególnych częściach przekroju złożonego koryta woda płynie z różną prędkością. Strumienie te oddziałują na siebie, wskutek czego maleją prędkości przepływu wody w korycie głównym i rosną w terenie zalewowym. Wpływ na prędkości przepływu wody ma chropowatość powierzchni koryta. Na modelu koryta badano wpływ zróżnicowanej chropowatości dna i skarp na prędkości przepływu wody.
EN
In lowland rivers, high water flows down the main riverbed and the flood areas, where flow depths are lower. In different parts of the complex riverbed cross-section, the water flows at different rates. These streams interact with each other, making the rate in the main riverbed decrease and the rates in the flood area increase. The factor affecting the water flow rate is the riverbed roughness. The influence of varied roughness of the bottom and the escarpments on the water flow rate was analysed with the use of a riverbed model.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.