Pomiary transportu rumowiska wleczonego

Transkrypt

1 Slajd 1 Akademia Rolnicza w Krakowie WIŚiG Katedra Inżynierii Wodnej dr inż. Leszek Książek Pomiary transportu rumowiska wleczonego wersja 1.2 SMU Inżynieria Środowiska, marzec 2009 Slajd 2 Plan prezentacji: Pomiary transportu rumowiska wleczonego Pomiary obrukowania dna Pomiar siły wleczenia Zagadnienia prawne: eksploatacja rumowiska Slajd 3 Zakres zainteresowań Transportem rumowiska zajmujemy się gdy potrzebna jest informacja: czy rumowisko jest transportowane, kiedy rozpoczyna się transport rumowiska ile rumowiska jest przetransportowane w fali wezbrania/roku itp. Zadania: 1. Określenie warunków początku ruchu 2. Intensywność transportu materiału dennego 3. Badanie stabilności dna, np. badanie procesów obrukowania dna, występowanie form dennych 4. Określenie siły wleczenia pojedynczych ziaren Slajd 4 Metody pomiarowe a) bezpośrednie bezpośredni pomiar ilości przetransportowanego rumowiska w fali wezbrania, b) pośrednie poprzez pomiar innej wielkości fizycznej określamy intensywność transportu; np.: pomiar napełnienia, spadek zwierciadła wody, składu granulometrycznego,... Slajd 5 Pomiary bezpośrednie Skrzynia pomiarowa

2 Slajd 6 Pomiary bezpośrednie Skrzynia pomiarowa Pomiar ilości przetransportowanego rumowiska Slajd 7 Metoda luminescencyjna (de Vries 1966) Ziarna są znaczone związkami organicznymi wprowadzanymi chemicznie (agar, antracen) lub mechanicznie (grupa ZnS- CdS-ZnSe) i naświetlane (np.. w ultrafiolecie); znaczone ziarna emitują fale elektromagnetyczne o różnej długości dając kolorowy obraz ziaren. Pomiar ruchu ziaren odbywa się przy pomocy fotokomórki w oparciu o zdjęcia podwodne Uwaga: nie może być stosowana do drobnych frakcji Slajd 8 Metoda magnetyczna (Courtois 1970) Ziarna po przejściu fali powodziowej wykrywane są za pomocą wykrywaczy metali. Znacznikiem są odcinki magnesów lub wykorzystuje się naturalną zawartość magnetyków z ziarnach. Można badać jednocześnie różne frakcje dzięki zastosowaniu różnej wielkości magnesów Uwaga: kosztowna aparatura pomiarowa i trudna do wykalibrowania (obecność w korycie metalowych zanieczyszczeń). Bardzo dobra do pomiaru fali transportu. Slajd 9 Metoda radio-emiterów (Ergenzinger 1988) Dotyczy tylko największych ziaren, tj. kamieni. Do wnętrza kamienia wprowadza się nadajnik radiowy, który emituje sygnał. Anteny (stacjonarne lub ruchome) zainstalowane na brzegu pozwalają śledzić początek ruchu, przebytą drogę, prędkość a także sposób poruszania się (toczenie, ślizganie się). Uwaga: duże zakłócenia fal radiowych Slajd 10 Metoda radioizotopowa (Courtois 1970, Sauzay 1968, Michalik 1990, Bartnik 1992 rumowisko wleczone), (Froehlich, Walling unoszone) Wielkością mierzoną w czasie pomiaru jest natężenie promieniowania pochodzące od znaczonych ziaren Izotop gamma-promieniotwórczy, którego energia zapewnia wykrycie przez warstwę wody i rumowiska; czas połowicznego rozpadu zapewnia przeprowadzenie pomiarów; Sc 46, Ir 192, Ta 182, Pb 210, Be 7, Cs 137 Uwaga: zapewnić ochronę radiologiczną, Brak ograniczeń co do wielkości ziaren

3 Slajd 11 Slajd 12 Slajd 13 Slajd 14 Metoda radioizotopowa Detektory rejestrują natężenia promieniowania w czasie fali powodziowej Slajd 15 Metoda radioizotopowa Zmiana natężenia promieniowania następuje w momencie wymycia ziarna spod detektora

4 Slajd 16 Slajd 17 Slajd 18 Slajd 19 Slajd 20 p [%] p [%] Obrukowanie dna Metoda zamrażania próby pobór próby o nienaruszonej strukturze Metoda skanowania zdjęcia fotograficznego Pomiar za pomocą profilomierza pozwala zmierzyć i obliczyć średnice charakterystyczne pokrywy dna d [cm] d [cm] 0-10" " 30-40" 0-10" 10-20" 20-30" 30-40" Pomiar za pomocą profilomierza pozwala zmierzyć i obliczyć średnice charakterystyczne pokrywy dna oraz szorstkość dna Siła wleczenia, wpływ kształtu ziaren na początek ruchu Siła wleczenia pojedynczych ziaren jako kryterium początku ruchu Zawartość procentowa ziaren użytych u do pomiarów : Kategoria I - 12%, II - 42%, III - 46%,

5 Slajd 21 Koryto laboratoryjne Slajd 22 Siła wleczenia Ruch turbulentny turbulentny Sił Siła wleczenia Ruch laminarny Slajd 23 Siła wleczenia Slajd 24 Eksploatacja rumowiska - zagadnienia prawne Slajd 25

6 Slajd 26 Slajd 27