Phân Tích Các Phương Trình Đặc Trưng Chống Lực Chảy Trong Các Dòng Sông Đá Cuội Với Chế Độ Ngắt Quãng: Tập Dữ Liệu fiumare Calabrian

Water Resources Research - Tập 55 Số 8 - Trang 7294-7319 - 2019
Giuseppe Mendicino1, F. Colosimo2
1Department of Environmental and Chemical Engineering, University of Calabria, Rende, Italy
2Freelance Environmental Engineer, Rende, Italy

Tóm tắt

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề cập đến việc đánh giá lực cản dòng chảy trong các dòng sông có đáy sỏi tự nhiên. Thông qua một tập dữ liệu mới được thu thập từ 136 đoạn sông của 78 dòng sông có đáy sỏi (Calabrian fiumare) ở miền nam Italy, các phương trình cản dòng chảy thông thường đã được thử nghiệm để dự đoán vận tốc dòng chảy trung bình trong các dòng sông có đáy sỏi theo dạng gốc của chúng. Các phương trình này cho thấy sự không thống nhất đáng kể với dữ liệu quan sát được, đặc biệt là ở các đoạn sông có điều kiện tải trọng đáy cao và trong các miền thô ráp trung bình đến lớn. Sự không phù hợp này dẫn đến việc ước lượng thấp lực cản dòng chảy trong hầu hết các trường hợp, mà có thể được điều chỉnh bằng cách giới thiệu số Froude và một hình thức cụ thể của tham số di động trầm tích Shields vào các phương trình Manning, Chezy và Darcy-Weisbach. Thông qua các phân tích được thực hiện trên cả tập dữ liệu toàn bộ và trên các tập con của nó, chúng tôi đề xuất một phương pháp bán thực nghiệm, với một mặt, các lực kéo doa bời dòng chảy trên đáy sông được xem xét bằng cách xem tỷ lệ giữa tham số di động trầm tích và giá trị quan trọng của nó, và mặt khác, các biến dạng bề mặt nước được đánh giá bằng cách sử dụng số Froude. Phương pháp này còn được xác thực thêm bằng cách sử dụng một tập dữ liệu dựa trên tài liệu, cho thấy, ngay cả trong trường hợp này, hiệu suất xuất sắc. Cuối cùng, tập dữ liệu dựa trên tài liệu cho phép chúng tôi cải thiện hiệu suất của phương pháp được đề xuất trong lĩnh vực thô ráp quy mô lớn. Các bài kiểm tra hiệu suất cho thấy rằng các phương trình mới có thể tái tạo tốt hơn vận tốc dòng chảy ở các đoạn sông nơi mà các phương trình cản dòng chảy thông thường không thể giải thích toàn bộ quá trình tiêu tán.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1061/JYCEAJ.0003791

10.2307/1551881

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1998)124:10(1054)

10.1029/94WR00553

10.1002/(SICI)1096‐9837(199708)22:8<759:AID‐ESP779>3.0.CO;2‐M

Bathurst J. C., 1982, Gravel‐Bed Rivers: Fluvial Processes, Engineering and Management, 443

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1985)111:4(625)

10.1016/S0022‐1694(02)00191‐9

10.1061/JYCEAJ.0005780

10.1002/(SICI)10991085(199911)13:16<2583:AID‐HYP939>3.0.CO;2‐S

10.1061/JYCEAJ.0005270

Camacho R., 1991, Channel flow resistance: Centennial of Manning's, 186

10.1061/(ASCE)0733‐9429(2005)131:7(576

10.1016/S0169‐555X(00)00046‐5

Charlton F. G. Brown P. M. &Benson R. W.(1978).The hydraulic geometry of some gravel bed rivers in Britain Report IT 180 Hydraulics Research Station Wallingford England.

10.1061/(ASCE)HY.1943‐7900.0001345

10.1002/2015WR017666

Chow V. T., 1959, Open‐channel hydraulics

Church M. &Rood K.(1983).Catalogue of alluvial channel regime data 99–100 pp. Department of Geography University of British Columbia. Retrieved fromhttp://www.nced.umn.edu/

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1988)114:8(861)

Colosimo C., 1991, Channel flow resistance: Centennial of Manning's, 309

10.1016/j.jhydrol.2007.03.021

10.1029/2009WR008134

10.1002/hyp.11448

10.1002/hyp.5820

10.1029/2006WR005422

10.1002/esp.2091

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1999)125:7(771)

10.1002/esp.589

10.1061/(ASCE)IR.1943‐4774.0001208

10.1016/j.catena.2018.05.034

10.1016/j.flowmeasinst.2018.10.008

10.1061/(ASCE)HY.1943‐7900.0001385

Flammer G. H., 1970, Free surface velocity gradient flow past hemisphere, Journal of Hydraulic Engineering, 96, 1485

10.1002/esp.1038

Graf W. H.(1984).Flow resistance for steep mobile channels In Proceedings of Workshop on ‘Idraulica del territorio montano’ Bressanone Italy.

Graf W. H. Cao H. H. &Suszka L.(1983).Hydraulics of step mobile‐bed channels Proceedings of 20th Congress of the International Association for Hydraulic Research Moscow URSS.

10.1061/JYCEAJ.0005699

10.1061/JYCEAJ.0005178

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1986)112:8(671)

Iwagaki Y.(1954).On the law of resistance to turbulent flow in open rough channels Proceedings of the 4th Japan National Congress for Applied Mechanics 229‐233.

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1984)110:11(1519)

Jones M. L. &Seitz H. R.(1979). Suspended‐ and bedload‐sediment transport in the snake and clear water rivers in the vicinity of Lewiston Idaho fifth basic‐data report Prepared in cooperation with the U.S. Army Corps of Engineers Walla Walla District.

10.6028/jres.021.039

10.1029/2007JF000831

10.1002/(SICI)1096‐9837(199704)22:4<365::AID‐ESP693>3.0.CO;2‐6

10.1029/2000WR900095

10.1073/pnas.73.4.1000

Limerinos J. T.(1970).Determination of the Manning coefficient from measured bed roughness in natural channels United States Geological Survey Water Supply Paper 1898‐B 47 pp.

10.1002/esp.4465

10.1029/2004WR003692

10.1061/9780872620834.120

10.1080/15715124.2017.1287710

10.1061/(ASCE)0733‐9429(2001)127:2(123)

10.1029/2012WR012091

10.1002/hyp.6163

10.1061/JYCEAJ.0001013

10.1016/j.earscirev.2014.06.001

10.1029/2008WR006826

10.1029/2007WR006219

10.1002/esp.1682

10.1029/2010WR009793

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1990)116:9(1109)

10.1080/00221686309500064

10.1016/j.pce.2004.03.008

Shields A.(1936).Anwendung der Aehnlichkeitsmechanik und der Turbulenzforschung auf die Geschiebebewegung Mitteilungen der Preussichen Veruchsanstalt fur Wasserbau und Schiffbau Heft 26 Germany.

10.1061/JYCEAJ.0000478

Smart G. M., 1983, Mitteilungen der Versuchsanstalt f¨ur Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, 89

10.1080/00221689409498695

Strickler A., 1923, Mitt. 16, Eidg. Amt für Wasserwirtsch.

10.1061/(ASCE)0733‐9429(2003)129:8(585)

10.1080/00221687909499577

10.1061/(ASCE)0733‐9429(1985)111:4(612

Ugarte Soto A., 1994, Hydraulic Engineering, 652

10.1016/S1001‐6279(14)60028‐7

10.1029/90WR02770

10.1029/WM014

10.1016/j.jhydrol.2004.06.006

Yalin M. S., 1972, Mechanics of sediment transport, 1st end

Yen B. C., 1992, Channel flow resistance: Centennial of Manning's, 1

10.1016/j.jhydrol.2011.12.031

10.1002/hyp.7892

Thông tin
Thông tin xuất bản

Water Resources Research

Tập 55 Số 8

7294-7319

Thông tin tác giả