Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 44. 27 november 1956 - Modellundersökning av erosion i ett broläge, av Erling Reinius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1032
TEKNISK TIDSKRIFT
Tabell 1. Beräknade medelhastigheter och släpkrafter på
vissa älvsträckor före och efter brobygget
Sträcka........m 1 570—1 620 1 680—1 730 2 160—2 210
Medelhastighet före
brobygget vid
1 500 m3/s ... m/s 0,89 0,76 0,57
Släpkraft före
brobygget vid 1 500
m3/s.......g/cm2 0,0114 0,0101 0,0060
Medelhastighet efter
brobygget men
innan erosion
uppkommit vid 2 900
m3/s ........ m/s 1,28 1,33 1,30
Släpkraft efter
brobygget men innan
erosion
uppkommit vid 2 900 m3/s
g/cm2 0,0228 0,0282 0,0277
släpkraft 0,0114 g/cm2 i den högra djupfåran —
längdmätning 1 570—1 620 — synes bottnen av
pejlingarna i älven att döma vara stabiliserad,
dvs. jämvikt råda mellan tillförd och
borterode-rad sandmängd. Det kan vidare anses fastslaget,
att sandtransporten ökar med vattenföringen,
och att den därför vid 2 900 m3/s bör vara
avsevärt större än vid 1 500 m3/s. Hur
förhållandena exakt skulle vara vid vattenföringen 2 900
m3/s är icke känt och kan icke heller beräknas,
eftersom storleken av sandtillskottet uppifrån
älven vid höga vattenföringar icke är känd. En
grov bedömning kan emellertid göras.
Då vattenföringen ökar i älven från 1 172 till
1 500 m3/s, beräknas släpkraften i den högra
djupfåran öka från 0,0105 till 0,0114 g/cm2.
Släpkraften i punkt 1 730, ca 100 m till vänster om
högra djupfåran, beräknas samtidigt öka från
0,0078 till 0,0101 g/cm2, dvs. närma sig värdet i
djupfåran. Ett någorlunda rimligt antagande för
släpkraften vid 2 900 m3/s erhålles, om man
extrapolerar värdet på släpkraften i älvbottnen
rätlinjigt, då vattenföringen ökar från 1 172 till
2 900 m3/s, vilket för högra djupfåran ger r =
0,D152 g/cm2.
Motsvarande rätlinjiga extrapolation för punkt
Tabell 2. Uppmätta och beräknade bottennivåer i
broöppningarna
Sträcka ....... m 1 570—1 620 1 680—1 730 2 160—2 210
Bottnens medelnivå
för närvarande m + 10,3 +17,3 + 18,3
Uppmätt bottennivå
1 modellen efter
erosion vid
vattenytan + 23,50 av
2 900 m3/s .. . m + 10,0 + 15,5 + 18,0
3 200 m3/s ... m + 10,0 + 13,0 + 17,5
3 500 m3/s ... m +9,5 +12,5 +17,0
Beräknad bottennivå
efter erosion av •
2 900 m3/s vid
släpkraften
0,0114 g/cm2., m + 8,6 +11,6 +16,1
0,0152 g/cm2., m + 9,9 +12,9 +17,4
1 730 ger r = 0,0199 g/cm2. Det är emellertid icke
troligt, att t i punkt 1 730 blir större än r i
djupfåran efter att erosion och stabilisering skett.
Eftersom skillnaden mellan r-värdena i
djupfåran och i punkt 1 730 bör vara avtagande vid
ökande djup och vattenföring, torde felet icke
bli alltför stort, om samma t, alltså 0,0152 g/cm2,
förutsättes verka över hela broöppningarna, och
att detta motsvarar den sandtransport, som
förekommer i älven vid 2 900 m3/s. Antagandet är,
såsom nämnts, mycket grovt och bör därför
kompletteras med en kalkyl över det fel i
bottennivå, som ett visst fel i antagandet innebär. Ett
undre gränsvärde på släpkraften för 2 900 m3/s
fås, om man antar samma r som för 1 500 m3/s
1 djupfåran samt samma värde även för de
övriga delarna av broöppningarna. För dessa två
olika antaganden, t = 0,0152 och 0,0114, kan de
stabiliserade bottenlägena för vattenföringen
2 900 m3/s beräknas, varvid vattenföringen inom
olika delar av tvärsnittet på grund av erosionen
förutsättes omfördelad på så sätt som skett i
erosionsmodellen, tabell 2.
Tabellen visar, att bottennivåerna beräknade på
basis av det som rimligt värde på släpkraften
bedömda 0,0152 g/cm2 ligger lägre än de uppmätta
för 2 900 m3/s men överensstämmer med de
uppmätta för 3 200 m3/s. Anledningen härtill kan
vara, förutom det grova antagandet av r-värdet,
att den rätlinjiga extrapoleringen av
vatten-föringsskalan icke är korrekt men dessutom
också, att vid kalibreringen av modellen erosionen
varit för svagt utbildad, och att den vattenföring,
som antagits motsvara 1 500 m3/s, i verkligheten
motsvarat en något lägre vattenföring.
Det synes sålunda sannolikt, att de
bottennivåer, som uppmätts i modellen för 3 200 m3/s,
motsvarar ungefär den erosion, som kan väntas i
prototypen av 2 900 m3/s. Ett mycket stort fel
kan ett sådant bedömande icke ha, eftersom ett
värde på r av 0,0114 g/cm2, som med visshet är
för lågt, icke betyder en större sänkning av
bottennivåerna än 1,3 m i medeltal.
Då emellertid modellförsöken och
kontrollberäkningen är behäftade med en viss osäkerhet
och vidare vattenfördelningen av speciella
anledningar kan komma att tillfälligt ändras, t.ex. av
en timmerbröt, så har föreslagits att till grund
för brobygget lägga en bottenkontur, som är
1,5 m djupare än den för 3 200 m3/s uppmätta
samt dessutom i mitten av högra broöppningen
ligger ytterligare 2 m djupare.
Litteratur
1. Hydraulic models. Am. Soc. Civil Engrs Manual of engineering
practice No. 25 1945.
Allen, J: Saale model in hydraulic engineering. London 1947.
2. Siiields, A: Anwendung der Åhnlichkeitsmechanik und der
Tur-bulenzforschung auf die Geschiebebewegung. Mitt. Pr. Versuchsanst.
Wasser- u. Scliiffbau h. 26, Berlin 1936.
3. Colebrook, C F: Turbulent flow in pipes. J. Inst. Civil Engrs,
London febr. 1939 s. 133—156.
4. Rouse, 11: Engineering hydraulics. New York 1950.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
