GraFar - Repository of the Faculty of Civil Engineering
Faculty of Civil Engineering of the University of Belgrade
    • English
    • Српски
    • Српски (Serbia)
  • English 
    • English
    • Serbian (Cyrillic)
    • Serbian (Latin)
  • Login
View Item 
  •   GraFar
  • GraFar
  • Катедра за хидротехнику и водно-еколошко инжењерство
  • View Item
  •   GraFar
  • GraFar
  • Катедра за хидротехнику и водно-еколошко инжењерство
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Pregled i ocena analitičkih modela ušća

Analytical models of confluences: a survey and models’ assessment

Thumbnail
2011
Vodoprivreda (373.1Kb)
Authors
Đorđević, Dejana
Article (Published version)
Metadata
Show full item record
Abstract
Na spojevima otvorenih tokova strujnice postaju zakrivljene, jer vertikalno ubrzanje fluidnih delića nije zanemarljivo u odnosu na ubrzanje zemljine teže, pa su to mesta gde ne važe osnovne pretpostavke na kojima se zasnivaju jednačine linijskog tečenja. Stoga se te jednačine ne mogu koristiti za određivanje dubina uzvodno od ušća koje su neophodne za uređenje rečnih ušća ili projektovanje mreža drenažnih kanala. Od sredine 1940-tih do danas za ove potrebe izvedeno je, bilo isključivo teorijskim razmatranjima, bilo kombinacijom teorijskih razmatranja i laboratorijskih ogleda, oko desetak analitičkih izraza različitog nivoa detaljnosti. Svi izrazi su izvedeni za ušća sa jednakim kotama dna svih kanala na mestu njihovog spajanja, a većina njih važi za uslove mirnog tečenja. U ovom radu detaljno se razmatraju tri novija modela izvedena za uslove mirnog tečenja od kojih se dva (modeli Gurama i ost. i Hsua i ost.) zasnivaju na Tejlorovoj pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i važe za u...šća korita jednakih širina, dok treći model (model Šabajeka i ost.) dozvoljava da uzvodne dubine i širine korita budu različite. Ukazuje se na nedostatke pri izvođenju modela zasnovanih na pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i ocenjuje se uticaj spornih članova kroz poređenje sa rezultatima postojećih merenja. Pokazuje se da su uz odgovarajuće izmene pojedinih modela, relativne greške svih modela nalaze u granicama greške merenja, pri čemu se najmanja greška dobija primenom modela Šabajeka i ost. Utvrđeno je da je greška koja se čini uzimanjem ugla uliva a umesto ugla skretanja toka na ušću δ u uslovima ustaljenog tečenja zanemarljiva. Buduća istraživanja treba da utvrde vezu δ=f (α, q), gde je q odnos protoka pritoke i reke.

Assumptions upon which development of 1D models of free-surface flow rest are not valid at open-channel junctions. Thus, the 1D flow equations cannot be used for calculation of upstream flow depths, or water levels in a dendritic channel network. To facilitate design of river confluences and/or networks of drainage canals, about ten analytical models have been proposed since 1940-ties. Development of these models was either based on the theoretical considerations, or on the combination of the theoretical considerations and laboratory experiments. The models are valid only for the confluences with equal channel-bed elevations (concordant beds confluences), the majority being derived for the subcritical flow. In this paper three models are examined in detail, two of which are based on the assumption of equal upstream flow depths (the models of Gurram et al. and Hsu et al.), whereas the third one allows ... different upstream flow depths and diffrerent channel widths of the combining channels (the model of Shabayek et al.). The paper in-dicates some inconsistency in derivation of the equal-depths models and assesses the influence of the inconsistent terms through comparison with the existing experimental data. It is found that, in the steady flow conditions, taking into account the junction angle instead of the flow angle at the tributary entrance to the confluence results in negligible difference in the prediction of upstream flow depth. The future research should reveal how the flow angle δ varies with the junction angle α and the discharge ratio of the tributary and main river flows – δ=f (α, q).

Keywords:
ušće / river confluence / linijsko tečenje / 1D flow / analitički model / analytical model
Source:
Vodoprivreda, 2011, 43, 252-254, 117-126
Publisher:
  • Srpsko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje
Funding / projects:
  • Upravljanje vodnim akumukacijama i njihova zaštita (RS-22011)
  • Rizici u primeni Okvirnih direktiva Evropske unije u Republici Srbiji (RS-22017)

ISBN: 0350-0519

[ Google Scholar ]
Handle
https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986
URI
https://grafar.grf.bg.ac.rs/handle/123456789/1986
Collections
  • Катедра за хидротехнику и водно-еколошко инжењерство
Institution/Community
GraFar
TY  - JOUR
AU  - Đorđević, Dejana
PY  - 2011
UR  - https://grafar.grf.bg.ac.rs/handle/123456789/1986
AB  - Na spojevima otvorenih tokova strujnice postaju zakrivljene, jer vertikalno ubrzanje fluidnih delića nije zanemarljivo u odnosu na ubrzanje zemljine teže, pa su to mesta gde ne važe osnovne pretpostavke na kojima se zasnivaju jednačine linijskog tečenja. Stoga se te jednačine ne mogu koristiti za određivanje dubina uzvodno od ušća koje su neophodne za uređenje rečnih ušća ili projektovanje mreža drenažnih kanala. Od sredine 1940-tih do danas za ove potrebe izvedeno je, bilo isključivo teorijskim razmatranjima, bilo kombinacijom teorijskih razmatranja i laboratorijskih ogleda, oko desetak analitičkih izraza različitog nivoa detaljnosti. Svi izrazi su izvedeni za ušća sa jednakim kotama dna svih kanala na mestu njihovog spajanja, a većina njih važi za uslove mirnog tečenja. U ovom radu detaljno se razmatraju tri novija modela izvedena za uslove mirnog tečenja od kojih se dva (modeli Gurama i ost. i Hsua i ost.) zasnivaju na Tejlorovoj pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i važe za ušća korita jednakih širina, dok treći model (model Šabajeka i ost.) dozvoljava da uzvodne dubine i širine korita budu različite. Ukazuje se na nedostatke pri izvođenju modela zasnovanih na pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i ocenjuje se uticaj spornih članova kroz poređenje sa rezultatima postojećih merenja. Pokazuje se da su uz odgovarajuće izmene pojedinih modela, relativne greške svih modela nalaze u granicama greške merenja, pri čemu se najmanja greška dobija primenom modela Šabajeka i ost. Utvrđeno je da je greška koja se čini uzimanjem ugla uliva a umesto ugla skretanja toka na ušću δ u uslovima ustaljenog tečenja zanemarljiva. Buduća istraživanja treba da utvrde vezu δ=f (α, q), gde je q odnos protoka pritoke i reke.
AB  - Assumptions  upon  which  development  of  1D models of free-surface  flow  rest  are  not valid at open-channel junctions.  Thus,  the  1D  flow  equations  cannot  be  used  for calculation of upstream flow depths, or water levels in a dendritic  channel  network.  To  facilitate  design  of  river confluences  and/or  networks  of  drainage  canals,  about ten  analytical  models  have  been  proposed  since  1940-ties.  Development  of  these  models  was  either  based  on the  theoretical  considerations,  or  on  the  combination  of the theoretical considerations and laboratory experiments. The models are valid only for the confluences with equal channel-bed  elevations  (concordant  beds  confluences), the  majority  being  derived  for  the  subcritical  flow.  In this  paper  three  models  are  examined  in  detail,  two  of which  are  based  on  the  assumption  of  equal  upstream flow depths (the models of Gurram et al. and Hsu et al.), whereas  the  third  one  allows  different  upstream  flow depths  and  diffrerent  channel  widths  of  the  combining channels  (the  model  of  Shabayek  et  al.).  The  paper  in-dicates  some  inconsistency  in  derivation  of  the  equal-depths  models  and  assesses  the  influence  of  the  inconsistent  terms  through  comparison  with  the  existing  experimental data. It is found that, in the steady flow conditions, taking into account the junction angle instead of the flow angle at the tributary entrance to the confluence results   in   negligible   difference   in   the   prediction   of upstream  flow  depth.  The  future  research  should  reveal how  the  flow  angle   δ varies  with  the  junction  angle α and  the  discharge  ratio  of  the  tributary  and  main  river flows – δ=f (α, q).
PB  - Srpsko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje
T2  - Vodoprivreda
T1  - Pregled i ocena analitičkih modela ušća
T1  - Analytical models of confluences: a survey and models’ assessment
EP  - 126
IS  - 252-254
SP  - 117
VL  - 43
UR  - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986
ER  - 
@article{
author = "Đorđević, Dejana",
year = "2011",
abstract = "Na spojevima otvorenih tokova strujnice postaju zakrivljene, jer vertikalno ubrzanje fluidnih delića nije zanemarljivo u odnosu na ubrzanje zemljine teže, pa su to mesta gde ne važe osnovne pretpostavke na kojima se zasnivaju jednačine linijskog tečenja. Stoga se te jednačine ne mogu koristiti za određivanje dubina uzvodno od ušća koje su neophodne za uređenje rečnih ušća ili projektovanje mreža drenažnih kanala. Od sredine 1940-tih do danas za ove potrebe izvedeno je, bilo isključivo teorijskim razmatranjima, bilo kombinacijom teorijskih razmatranja i laboratorijskih ogleda, oko desetak analitičkih izraza različitog nivoa detaljnosti. Svi izrazi su izvedeni za ušća sa jednakim kotama dna svih kanala na mestu njihovog spajanja, a većina njih važi za uslove mirnog tečenja. U ovom radu detaljno se razmatraju tri novija modela izvedena za uslove mirnog tečenja od kojih se dva (modeli Gurama i ost. i Hsua i ost.) zasnivaju na Tejlorovoj pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i važe za ušća korita jednakih širina, dok treći model (model Šabajeka i ost.) dozvoljava da uzvodne dubine i širine korita budu različite. Ukazuje se na nedostatke pri izvođenju modela zasnovanih na pretpostavci o jednakosti uzvodnih dubina i ocenjuje se uticaj spornih članova kroz poređenje sa rezultatima postojećih merenja. Pokazuje se da su uz odgovarajuće izmene pojedinih modela, relativne greške svih modela nalaze u granicama greške merenja, pri čemu se najmanja greška dobija primenom modela Šabajeka i ost. Utvrđeno je da je greška koja se čini uzimanjem ugla uliva a umesto ugla skretanja toka na ušću δ u uslovima ustaljenog tečenja zanemarljiva. Buduća istraživanja treba da utvrde vezu δ=f (α, q), gde je q odnos protoka pritoke i reke., Assumptions  upon  which  development  of  1D models of free-surface  flow  rest  are  not valid at open-channel junctions.  Thus,  the  1D  flow  equations  cannot  be  used  for calculation of upstream flow depths, or water levels in a dendritic  channel  network.  To  facilitate  design  of  river confluences  and/or  networks  of  drainage  canals,  about ten  analytical  models  have  been  proposed  since  1940-ties.  Development  of  these  models  was  either  based  on the  theoretical  considerations,  or  on  the  combination  of the theoretical considerations and laboratory experiments. The models are valid only for the confluences with equal channel-bed  elevations  (concordant  beds  confluences), the  majority  being  derived  for  the  subcritical  flow.  In this  paper  three  models  are  examined  in  detail,  two  of which  are  based  on  the  assumption  of  equal  upstream flow depths (the models of Gurram et al. and Hsu et al.), whereas  the  third  one  allows  different  upstream  flow depths  and  diffrerent  channel  widths  of  the  combining channels  (the  model  of  Shabayek  et  al.).  The  paper  in-dicates  some  inconsistency  in  derivation  of  the  equal-depths  models  and  assesses  the  influence  of  the  inconsistent  terms  through  comparison  with  the  existing  experimental data. It is found that, in the steady flow conditions, taking into account the junction angle instead of the flow angle at the tributary entrance to the confluence results   in   negligible   difference   in   the   prediction   of upstream  flow  depth.  The  future  research  should  reveal how  the  flow  angle   δ varies  with  the  junction  angle α and  the  discharge  ratio  of  the  tributary  and  main  river flows – δ=f (α, q).",
publisher = "Srpsko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje",
journal = "Vodoprivreda",
title = "Pregled i ocena analitičkih modela ušća, Analytical models of confluences: a survey and models’ assessment",
pages = "126-117",
number = "252-254",
volume = "43",
url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986"
}
Đorđević, D.. (2011). Pregled i ocena analitičkih modela ušća. in Vodoprivreda
Srpsko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje., 43(252-254), 117-126.
https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986
Đorđević D. Pregled i ocena analitičkih modela ušća. in Vodoprivreda. 2011;43(252-254):117-126.
https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986 .
Đorđević, Dejana, "Pregled i ocena analitičkih modela ušća" in Vodoprivreda, 43, no. 252-254 (2011):117-126,
https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_1986 .

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
About the GraFar Repository | Send Feedback

OpenAIRERCUB
 

 

All of DSpaceCommunitiesAuthorsTitlesSubjectsThis institutionAuthorsTitlesSubjects

Statistics

View Usage Statistics

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
About the GraFar Repository | Send Feedback

OpenAIRERCUB