Criteria for Selecting Analogous Rivers in Sediment Flow Calculations
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-1-94-107Keywords:
sediment transport formula, sediments, river hydraulics, rivers-analogues, compliance criterion, friction parameterAbstract
The choice of an analog river for assigning the friction parameter in sediment flow formulas seems difficult due to the known limitations of observations of solid runoff and the lack of publications in the latest editions of Hydrological yearbooks of measured values of hydraulic variables of the flow state – the average flow velocity, the average flow depth. In this regard, to assign the friction parameter in the sediment flow formulas, it is necessary to determine the choice of an analog river speculatively, giving preference to the correspondence of one argument and neglecting the other. In this paper, three groups of watercourses in the selected hydraulic ranges are considered and scaling is carried out according to the main arguments of the friction parameter – flow velocity, depth, slope and average size of bottom sediments. It is revealed that for large flat rivers, the correspondence of all arguments is significant, whereas for mountain rivers, the correspondence of only the kinematic arguments of formulas is important. For small and medium-sized rivers of the lowland type, however, the significance of the arguments is determined by the type of calculation formula. The results obtained can be useful when choosing an analog river in accordance with the weight of the arguments under consideration in some formulas for the total sediment flow.
Acknowledgements
The research was funded by the study № 0154-2019-0003 of the State research plan for the IL RAS.
Downloads
References
ГОСТ Р 57567-2017. Определение гидроморфологических показателей состояния рек. Национальный стандарт Российской Федерации. Качество воды. 2017. М., Стандартинформ, 16 с.
Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений. 2009. Под ред. А.В. Рождественского. Санкт-Петербург, Нестор-история, 194 с.
СНИП 2.05.03-84. «Мосты и трубы». По изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМ П—91). Проектный конструкторско-технологический институт транспортного строительства. 1992. М., 425 с.
СП 58.13330.2012. Свод правил по проектированию и строительству. Гидротехнические сооружения. Основные положения. 2012. М.
СП 33-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. 2004. М.
Чалов Р.С. 2017. Русловые процессы (русловедение). М., Инфра-М, 569 с.
Антимонов Н.А. 1950. Исследования малых рек. Л., Гидрометеоиздат, 128 с.
Ахмедова Н.Р., Наумов В.А. 2021. Влияние изменения коэффициента шероховатости русла на максимальные расчетные уровни малого водотока в заданном створе (на примере р. Нельма). Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета, 4 (49): 74–80. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-4/74-80.
Бабков В.Ф., Быковский Н.И., Гербурт-Гейбович А.В., Тулаев А.Я. 1950. Грунтоведение и механика грунтов. М., Дориздат, 334 с.
Болдаков Е.В. 1993. Жизнь рек. М., Государственное издательство технико-теоретической литературы, 64 с.
Бутаков Г.П., Голосов В.Н., Дедков А.П., Кичигин А.Н., Мозжерин В.И., Сидорчук А.Ю., Чернов А.В. 1996. Малые реки как наиболее уязвимое звено речной сети. Эрозионные и русловые процессы, 2: 56–70.
Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. 1991. Охрана окружающей среды. Л., Гидрометеоиздат, 424 с.
Гагарина О.В. 2011. Минимальные расходы воды в нормативно-методической базе России: специфика расчетов минимального стока малых рек при отсутствии данных наблюдений. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле, 1: 18–26.
Гагошидзе М.С. 1970. Селевые явления и борьба с ними. Тбилиси, Сабиэта сакартвело, 386 c.
Карасев И.Ф. 1975. Русловые процессы при переброске стока. Л., Гидрометеоиздат, 288 с.
Карасев И.Ф., Коваленко В.В. 1994. Статистические методы речной гидравлики и гидрометрии. СПб., Гидрометеоиздат, 208 с.
Караушев А.В. 1960. Проблемы динамики естественных водных потоков. Л., Гидрометеоиздат, 390 с.
Косиченко Ю.М. 2020. Обобщение данных по шероховатости русел каналов в земляном русле и облицовке. Экология и водное хозяйство, 2 (5): 155–168. DOI: 10.31774/2658-7890-2020-2-155-168.
Космаков И.В., Космаков В.И., Петров В.М., Дурнев В.Ф. 2013. Региональная методика расчёта годового и максимального стока рек северной части Енисейского кряжа. Инженерные изыскания, 1: 56–59.
Лепихин А.П., Возняк А.А. 2020. К проблеме оценки транспорта наносов. Географический вестник, 4 (55): 125–136. DOI: 10.17072/2079-7877-2020-4-125-136.
Лобанов В.А., Никитин В.Н. 2006. Региональные модели определения характеристик максимального стока в зависимости от гидрографических факторов. Метеорология и гидрология, 11: 60–69.
Лохтин В.М. 1895. О механизме речного русла. Казань, типография Б.Л. Домбровского, 76 с.
Ржаницын Н.А. 1985. Руслоформирующие процессы рек. Л., Гидрометеоиздат, 263 с.
Срибный М.Ф. 1932. Нормы сопротивления движению естественных водотоков и расчет отверстий больших мостов. М.–Л., Гострансиздат, 148 с.
Чалов Р.С. 1979. Географические исследования русловых процессов. М., МГУ, 232 с.
Шмакова М.В. 2020. Методология решения геоэкологических задач, связанных с оценкой твердого стока водных объектов. Автореф. дис. … док. геогр. наук. СПб, 48 с.
Шмакова М.В. 2018. Расчеты твердого стока рек и заиления водохранилищ. СПб., Издательство ВВМ, 1495 с.
Arcement G.J., Schneider V.R. 1989. Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains. U.S. Geological survey water-supply paper 2339, 44 p.
Barnes H. 1967. Roughness Characteristics of Natural Channels. Washington, United States government printing office, 219 p.
Cai M., Yang S., Zhao C., Zhou Q., Hou L. 2017. Insight into runoff characteristics using hydrological modeling in the data-scarce southern Tibetan Plateau: Past, present, and future. Plos one, 12 (5): e0176813. DOI: 10.1371/journal.pone.0176813.
Chow V.T. 1959. Open channel hydraulics. New York, McGraw-Hill, 350 p.
Dahe P.D., Deshmukh B.B. 2018. Estimation of annual runoff in indravatisub basin of godavari river usingstatistical approach. International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE), 5 (5): 167–175. doi: 10.26562/IJIRAE.2018.MYAE10079.
Engelund F., Hansen E.A. 1967. A monograph on Sediment transport in Alluvial Streams. Copenhagen, Nordic Hydrology, 62.
Heritage G.L., Moon B.P., Broadhurst L.J., James C.S. 2004. The frictional resistance characteristics of a bedrock-influenced river channel. Earth Surface Processes and Landforms, 29 (5): 611–627. DOI: 10.1002/esp.1057.
Kаrim M.F., Kennedy J.F. 1983. Computer-based Predictors for Sediment Discharge and Friction Factor of Alluvial Streams. Proc. Second International Symposium on River Sedimentation, 219–233.
Melis M., Poggi D., Fasanella G.O., Cordero S., Katul G.G. 2019. Resistance to flaw on a sloping channel covered by dense vegetation following a dam break. Water Resources Research, 31 (2): 274–292. DOI: 10.1029/2018WR023889.
Visser P.J. 1996. Application of sediment transport Formulae to sand-dike breach Erosion. Oceanographic Literature Review 9 (43): 954.
Abstract views: 157
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2022 REGIONAL GEOSYSTEMS
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
