Niepewność szacowania rocznego dopływu rumowiska do zbiornika Stare Miasto na podstawie wzorów empirycznych

• Autorzy: Wicher-Dysarz J. , Dysarz T.

Warianty tytułu

EN

Uncertainty in assessment of annual inflow of sediments to the Stare Miasto reservoir based on empirical formulae

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule analizowana jest niepewność w szacowaniu wielkości rocznych dopływów rumowiska do zbiornika Stare Miasto. Obiekt wybrano ze względu na jego specyficzną konstrukcję. Jest to zbiorniki dwustopniowy. Górna część zbiornika jest oddzielona od głównego zbiornika przegrodą z przelewem zastawkowym. Część górna jest mniejsza i stanowi tzw. zbiornik wstępny działający jak osadnik. Dzięki takiemu układowi w górnej część tworzą się warunki dogodne do odkładania rumowiska. W badaniach posłużono się zgromadzonymi materiałami obejmującymi geometrię czaszy zbiornika, wymiary uwzględnionych budowli, hydrologię oraz zakres piętrzeń na zaporze. W pracy wykorzystano wzory empiryczne do oszacowania dopływu rumowiska do zbiornika tj. Ackersa-White, MPM, van Rijna, Engelunda-Hansena, Yanga, Toffaletiego i Wilcocka-Crowa. Wykonane obliczenia zweryfikowano na podstawie aktualnych pomiarów batymetrii i oszacowanej wielkości rzeczywistego odkładu. Uzyskane wyniki cechuje duża rozbieżność, co wskazuje na istotność niepewności strukturalnej w analizach zamulania zbiornika.

EN

In the presented paper the analysis of uncertainty in assessment of annual sediment inflows to the Stare Miasto reservoir is presented. The reservoir is chosen because of its specific structure. It is two-stage reservoir. The upper part of the reservoir is separated from the main part by small upper dam with sluice gate. Upper part is smaller and plays a role of so called pre-dam reservoir designed to collect sediments. In this part the conditions for deposition of sediments are very good, what prevents from sedimentation of the main part. In the research the several data are used. These include reservoir bathymetry, hydraulic structures documentation, hydrologic data and water heads in the main dam. In the analyses the empirical formulae for sediment transport are implemented. The formulae used are Ackersa-White, MPM, van Rijn, Engelund-Hansen, Yang, Toffalet and Wilcock- Crow. The computations are verified on the basis of current bathymetry measurements and estimated real sediment deposition. The obtained results vary significantly, what indicated importance of the structural uncertainty in analysis of reservoir sedimentation.

Słowa kluczowe

PL

okolice Konina; rzeki; rzeka Powa; zbiorniki wodne; zbiornik Stare Miasto; zamulanie dna; rumowiska rzeczne; transport rumowiska; natezenie transportu; roczny doplyw rumowiska; szacowanie; niepewnosc; wzory empiryczne

EN

Konin surroundings; river; Powa River; water reservoir; Stare Miasto Reservoir; bottom silting; load transportation; river load; estimation uncertainty; empirical formula

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.201-212,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wicher-Dysarz J.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

autor

Dysarz T.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

Bibliografia

• Ackers, P., White, W.R. (1973). Sediment transport: new approach and analysis. J. Hydraulic Divis., ASCE, 99(11), 2041–2060.
• Bagnold, R. (1966). An approach to the sediment transport problem from general physics. US Geological Survey, Prof. Paper 422-I
• Bartnik, W., Michalik, A., Bednarczyk, T. (1988). Równanie transportu rumowiska dla rzek Podkarpacia. Gosp. Wodna, 7, 151–153.
• Brunner, G.W. (2010). HEC-RAS, River Analysis System Hydraulic Reference Manual, Computer Documentation Report. Report no. CPD-69. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center (HEC).
• Dysarz, T., Wicher-Dysarz, J. (2013). Analysis of Flow Conditions in the Stare Miasto Reservoir Taking into Account Sediment Settling Properties. Annual Set The Environment Protection, 15(1), 584–605.
• Dysarz, T., Wicher-Dysarz, J., Sojka, M. (2013). Analysis of highway bridge impact on the sediment redistribution along the Stare Miasto reservoir, Poland. Proceed. 2013 IAHR Congress Tsinghua University Press Beijing.
• Dysarz, T., Wicher-Dysarz, J., Sojka, M. (2014). Two approaches to forecasting of sedimentation in the Stare Miasto reservoir, Poland. W: Reservoir Sedimentation. Red. A.J. Schleiss, G. de Cesare, M.J. Franca, M. Pfister. Taylor & Francis Group, London, 119–127.
• Engelund, F., Hansen, H. (1966). Hydraulic resistance in alluvial streams. J. Hydraulics Divis., ASCE, 92(2), 315–326.
• Engelund, F., Hansen, E. (1972). A monograph on sediment transport in alluvial streams. Teknish Forlag, Technical Press, Copenhagen.
• HR Wallingford (1990). Sediment transport, the Ackers and White theory revised. Report SR237, HR Wallingford, England.
• Huang, J.V., Greimann, B. (2012). SRH-1D 3.0 User’s Manual, Sedimentation and River Hydraulics Group, Numerical Model Documentation and User’s Manual. Technical Service Center, Bureau of Reclamation.
• Matuszewski, Sz. (2012). Jednowymiarowe modelowanie hydrodynamiki i transportu rumowiska w zbiorniku Stare Miasto. Maszynopis pracy magisterskiej, promotor J. Wicher-Dysarz. Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań.
• Meyer-Peter, E., Müller, R. (1948). Formula for bed-load transport. Proceed. International Association for Hydraulic Research, 2nd Meeting, Stockholm.
• PN-R-04032:1998. Gleby i utwory mineralne – Pobieranie próbek i oznaczanie składu granulometrycznego.
• Radecki-Pawlik, A. (2011). Hydromorfologia rzek i potoków górskich. Działy wybrane, Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego, Kraków.
• Toffaleti, F.B. (1968). A procedure for computation of total river sand discharge and detailed distributon, bed to surface. Technical Report No. 5. Committee on Channel Stabilization, U.S. Army Corps of Engineers.
• Van Rijn, L.C. (1984a). Sediment transport. Part I: Bed load transport. J. Hydraulic Engin., 110(10), 1431–1456
• Van Rijn, L.C. (1984b). Sediment transport. Part II: Suspended load transport. J. Hydraulic Engin., 110(11), 1613–1641.
• Wilcock, P.R. (2001). Toward a practical method for estimating sediment-transport rates in gravel bed rivers. Earth Surf. Proces. Landf., 26, 1395–1408.
• Wilcock, P.R., Crowe, J.C. (2003). Surface-based transport model for mixed size sediment. ASCE J. Hydraulic Engin., 129(2), 120–128.
• Yang, C.T. (1973). Incipient motion and sediment transport. J. Hydraulic Divis., ASCE, 99(10), 1679–1704.
• Yang, C.T. (1979). Unit stream power equations for total load. J. Hydrology, 40, 123–128.
• Yang, C.T. (1984). Unit stream power equation for gravel. J. Hydraulic Divis., ASCE, 110(12), 1783–1797.
• Yang, C.T. (1996). Sediment Transport: Theory and Practice. McGraw-Hill Companies, Inc., New York.

Identyfikatory

DOI

10.15576/ASP.FC/2015.14.1.201