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.
20 november 1956
1031
Fig. 15. Bottenkontur hos älven
efter prov med 2 200 m’/s.
Bro-alternativ enligt fig. 14.
Modellskala 1 :80 i höjdled och 1 : 160
i längdled.
Vid gränshastigheten, då rörelse hos kornen
nätt och jämnt uppträder, kallas släpkraften för
r0. Om r överstiger r0, uppkommer en
sandtransport, som är större ju större t är2. Sambandet
mellan sandtransporten och skjuvspänningen kan
fastställas genom laboratorieförsök i en ränna
med det sandmaterial, varav älvbottnen består. I
detta fall uppmättes t0 vid 4 cm vattendjup till
ca 0,005 g/cm2. För r = 0,010 g/cm2 och 4 cm
vattendjup var sandtransporten ca 2 kg/h och
meter bredd.
Vattenytans lutning i prototypen kan mätas
endast som medellutningen på en viss mätsträcka,
varvid i fallförlusten även kommer att ingå icke
bara friktionsförlusten utan även formförluster,
som utgöres av olika slag av virvelförluster.
Vattenytans eller energinivåns lutning lodrätt över
en viss punkt på älvbottnen kan därför icke
mätas men däremot beräknas, om
friktionskoefficienten vid bottnen kan fastställas. Bottnens
råhet och alltså även friktionskoefficienten är
beroende av dels kornstorleken hos
bottenmaterialet och dels revelbildningen. För beräkning av
friktionsförlusten användes den allmänna
friktionsformeln
h<=’à-fg (2>
där hf är fallförlusten på sträckan L, R
hydrauliska medeldjupet (arean genom våta
peri-metern) och v medelhastigheten.
Friktionskoefficienten f bestämmes av
Cole-brooks formel3
~=-2,0 log
kj4: R 2,51
3,71 + Re]/~f
(3)
där k är ekvivalenta sandråheten, dvs. diametern
hos jämnstora sandkorn, som ger samma
friktion som den aktuella ytan. Re är Reynolds’ tal
= v • 4 R/v (v kinematiska viskositeten).
Den sand, som användes vid erosionsförsöken,
provades som bottenmaterial i en ränna. Efter
att någon erosion uppkommit, erhölls en
friktionsförlust, som beräknades motsvara en
ekvivalent sandråhet av 3 mm sandkorn.
Antas denna sandråhet k = 3 mm gälla även för
prototypen, eftersom ungefär samma
sandgrade-ring använts, och beräknas härur släpkraften för
1955 års flöde, som var 1 172 m3/s, finner man,
att t var 0,0105 g/cm2 i högra djupfåran, och att
ingen med pejlingar märkbar erosion kan ha
förekommit annat än i den djupaste delen av
högra djupfåran. Pejlingarna, fig. 7 nedtill,
bekräftar detta.
Överensstämmelsen mellan denna metod att
angripa erosionsproblemet teoretiskt och
mätresultatet i naturen är så pass god, att den kan
användas för kontroll av modellförsöken. Metoden
är dock icke exakt, enär dels r0 icke är en
oföränderlig materialkonstant utan även i viss mån
beroende av vattenströmmens turbulens och dels
vattenhastigheten och bottnens råhet icke är
exakt kända. För kontroll av erosionsförsöken
har beräknats de i tabell 1 angivna
medelsläp-krafterna, som verkar på sandbottnen i brolinjen
på 50-meters sträckorna 1 570—1 620 och 1 680
—1 730 i den högra samt 2 160—2 210 i den
vänstra broöppningen, fig. 12.
För vattenföringen 1 500 m3/s och motsvarande
Fig. 16. Angripande krafter på ett vattenelement vid
likformig strömning; P tryck, t skjuvspänningar, t vattendjup,
oc bottnens och vattenytans lutning, y vattnets volymvikt,
.4 elementets yta, Q elementets vikt.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
