STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA

Παρουσίαση με θέμα: "STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
USPOR DEPRESIJA NEPRIZMATIČNO KORITO Nejednoliko tečenje u otvorenom toku je ono kod kojeg se duž toka mijenjaju geometrijske (živi presjek A i njegov oblik) te kinematičke karakteristike (brzina v i ubrzanje a)

2 OPĆI SLUČAJ STACIONARNOG NEJEDNOLIKOG TEČENJA
Ako se u opće nejednoliko strujanje unese poremećaj u obliku pomaka vodostaja, to će izazvati novo nejednoliko strujanje koje se asimptotski približava neporemećenom nejednolikom strujanju.

3 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE
Pri postepenom porastu dubine uzduž osi vodotoka nastaje krivulja uspora, pri opadanju dubina krivulja depresije Vodotok s nejednolikim mirnim tokom; I < Ikr, h > h0 > hkr Potopljeni prag kod toplane

4 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE
Vodotok s nejednolikim mirnim tokom; I < Ikr, h0 > h > hkr Jednoliko strujanje je poremećeno ugradbom stepenice pa je prešlo u nejednoliko tečenje.

5 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE
Vodotok s nejednolikim silovitim strujanjem; I >Ikr, hkr > h > h0 U ovom slučaju dubine toka uzduž vodotoka se smanjuju i nastaje depresiona krivulja

6 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE
Vodotok s nejednolikim silovitim strujanjem; I > Ikr, hkr > h0 > h Dubine uzduž vodotoka rastu i dobiva se usporna krivulja. Krivulja je konkavna (prema dolje) i nizvodno se asimptotski priljubljuje pravcu NN (normalne dubine).

7 STACIONARNO NEJEDNOLIKO TEČENJE
Vodotok s kritičnim strujanjem; I = Ikr, h > h0 = hkr Nastaje usporna krivulja zbog uspora vodotoka koji je imao jednoliko tečenje kod kritične dubine.

8 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
Proračunati oblik vodnog lica duž toka ako je zadan oblik korita toka, protok i bar jedna dubina S obzirom da je to nejednoliko strujanje možemo upotrijebiti Bernoullijevu jednadžbu za niz točaka vodnog lica. Problem je odrediti koje vrijedi samo za jednoliko strujanje jer je u svakom presjeku drugačiji R i v. Tok se podijeli na niz dovoljno malih odsječaka u kojima možemo smatrati da je strujanje jednoliko pa se računa sa srednjim vrijednostima

9 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
Zadano Q i vodostaj u jednom profilu:

10 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
Bernoulli-jeva jednadžba :

11 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
I. TIP PROBLEMA: ZADAN VODOSTAJ h2 U NIZVODNOM PRESJEKU Implicitna jednadžba h1 se određuje iteracijom

12 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
II. TIP PROBLEMA: ZADAN VODOSTAJ h1 U UZVODNOM PRESJEKU Implicitna jednadžba h2 se određuje iteracijom

13 NEJEDNOLIKO TEČENJE U VODOTOCIMA
Proračun oblik vodnog lica duž toka kad je zadan oblik korita, protok i bar jedna dubina Tok se podijeli na niz dovoljno malih odsječaka u kojima možemo smatrati da je strujanje jednoliko pa se računa sa srednjim vrijednostima hidrauličkih parametara Nejednoliko strujanje možemo izračunati korištenjem Bernoullijeve jednadžbe za svaku dionica vodotoka posebno. Između dva presjeka treba odrediti

14 PRIRODNI VODOTOCI: HRAPAVOST, VUČENI I LEBDEĆI NANOS
PROFIL PRIRODNOG VODOTOKA: HRAPAVOST: ovisi o veličini zrna, načinu pokretanja i nizu drugih faktora; određuje se hidrometrijskim mjerenjima u prirodi

15 PRIRODNI VODOTOCI: VUČENI I LEBDEĆI NANOS
Jedna od značajnijih karakteristika prirodnih vodotoka je da se u koritu rijeka vrši pronos vučenog i suspendiranog nanosa Veličine pojedinih frakcija nanosa ovise o nizu faktora (mogućnosti erozije, vučnoj snazi, hidrološkom režimu, itd.) Nanos utječe na veličinu otpora (hrapavost) i energiju vodotoka Količina vučenog nanosa koju neki vodotok može transportirati ovisi o vučnoj snazi, tj. o tangencijalnim naponima na dnu korita Veličina vučne sile na jedinicu površine τ0 određuje se iz relacija u graničnom sloju Za pokretanje nanosa vučna sila mora biti veća od kritične

16 PRIRODNI VODOTOCI: HRAPAVOST, VUČENI I LEBDEĆI NANOS
MEHANIZAM KRETANJA ZRNA NANOSA:

17 PRIRODNI VODOTOCI: HRAPAVOST, VUČENI I LEBDEĆI NANOS