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Collezione - 03: Proprietà di base di sedimenti, Variazioni di concentrazione di sedimenti e Strutture di flusso in Riviste naturali

Buongiorno. Buongiorno. Benvenuti tutti a questo corso di ingegneria del fiume e questo è quello che la terza lezione. Parleremo delle proprietà dei sedimenti, delle variazioni di concentrazione dei sedimenti e dell'argomento molto interessante, le strutture di flusso nei sistemi fluviali naturali. Si tratta di una combinazione di aspetto teorico così come l'aspetto pratico dell'ingegneria fluviale, ecco quale toda discuteremo e come ho detto prima, seguiremo questi 3 libri e, a partire dalla meccanica del fiume, l'idrodinamica fluviale e l'idrologia di Stream come ultima è per l'introduzione per gli ecologisti. Potete vedere che queste lezioni considereranno tutti i tre aspetti della meccanica del fiume, dell'idrodinamica fluviale e degli aspetti ecologici. Così guardando che, visto che si tratta di un corso di livello superiore, passeremo anche attraverso la sua rivista di riferimento come la rivista di idrologia, la rivista ASCE di ingegneria idraulica e il diario della ricerca sui sedimenti. Gli altri giornaletti parleremo di quel qualche caso di studi di caso dai giornali anche noi discuteremo in queste lezioni e davvero saranno le interessanti lezioni a mostrarvi i sistemi fluviali naturali oltre a queste espressioni teoriche, numeriche cosa facciamo nella meccanica del fiume.
(Riferimento Slide Time: 02.14) Guardando che ci lasciamo andare per il contenuto di oggi quello che abbiamo. Inizialmente al primo livello vi presenterò il fiume Brahmaputra in modo molto semplice e una breve variazione delle variazioni di flusso e di sedimenti nel fiume Brahmaputra, ecco cosa discuterò per primo. Poi parlerò, di nuovo ripeterò la miscela di sedimenti fluidi come possiamo quantificarlo perché quando si parla del flusso del fiume, non è solo il flusso d'acqua, è l'acqua e le miscele di sedimenti.
Come quantificare quella, che proprietà delle miscele di sedimenti fluidi di cui parleremo. Ancora, tornerò sulle scale del fiume per mostrarlo come varia il flusso e le concentrazioni di sedimenti. Poi, di nuovo torneremo a se ci sarà una particella di sedimenti quale sarà la velocità terminale delle particelle di sedimenti, teorica oltre che combinare con le cose sperimentali.
Poi molto interessante, quello che oggi parleremo della curva di durata del flusso e dell'analisi della curva dei sedimenti alle scale del fiume. Poi concluderemo questa lezione.
(Riferirsi Slide Time: 03.26) Guardando che ci lasciamo andare per le prossime slide dove sto mostrando l'indagine fluviale del fiume Brahmaputra. Se guardate queste fotografie satellitari, la disponibilità di google terra dei dati satellitari, la larghezza del fiume a questo tratto arriva a circa 10 chilometri. Così si può capire quale potrebbe essere la larghezza del fiume? 10 chilometri che è la larghezza della
fiume.
Non solo se si guarda a queste variabilità di flusso, la variabilità di scarico, quanto di scarico varia in questo fiume per un flusso basso? si inizia a circa 3000 m3/s, è molto basso.
Durante quella delle stagioni asciutte avremo il flusso che è di circa 3000 m3/s, 1 metro cubo come equivalente a 1000 litri, si capisce quanta acqua scorre in esso.
Il flusso medio di questo fiume arriva a circa 12.000 m3/s, tanta variabilità di flusso. Il flusso medio è di 12.000 e il flusso basso è di 3000 m3/s e il flusso massimo quello che si osserva durante un diluvio periodo di 10 anni che è quello che arriva a circa 40.000 m3/s. Quindi si tratta di sistemi fluviali più grandi. Se si guarda che la variabilità di flusso inizia da 3000 m3/s a media 12.000 m3/s, allora va al 40.000 m3/s.How gran parte dei sedimenti che trasporta, se si guarda che i sedimenti medi, cosa in termini di concentrazioni di sedimenti se ne parlo è di circa 400 mg/L media, ma al massimo come può andare è ordine di 20.000 mg/L. Quindi se si guarda a questo sistema fluviale, quindi la variabilità è lì a portata e anche i sedimenti e se si guarda al fiume le dimensioni è come ho detto è di 10 chilometri di larghezza e questo è di circa 30 chilometri e si possono vedere sistemi fluviali così complessi.
Si tratta di confluenziazione, de - confluenziazione, formando i bar e tutti. Quindi se si guarda a questo tipo di sistemi fluviali e cerchiamo di capire i fiumi, dobbiamo avere una conoscenza su come questi flussi di acqua riciclano i flussi di acqua e come si sviluppano la meccanica su quella e fino a che punto si ha una comprensione di questo?, ecco qual è l'obiettivo base di questo corso a voi per portarlo a quel livello che possiamo capire.
Così sistemi fluviali complessi cioè come la morfologia sta cambiando qui, come stanno accadendo le erosioni dei sedimenti, le deposizioni stanno accadendo. Tutto questo processo cerchiamo di capire con la nostra conoscenza di base dell'idrodinamica fluviale. Parleremo di ulteriori dettagli.
(Riferirsi Slide Time: 06.52) Così con queste variabilità che significa quello che parlo di quel fiume non significa che sia il flusso d'acqua, è una miscela di fluido e sedimenti. Quindi sempre sedimenti c'è, tranne questi periodi di flusso molto bassi che possiamo vedere sempre i sedimenti c'è e che le concentrazioni di sedimenti aumentano in modo esponenziale quando ci troviamo in eventi di ordine di flusso più grandi. Così si cerca di capire come stanno avvenendo queste miscele di sedimenti fluidi. Come l'ultima classe ne ho discusso, ripeto ancora che se si parla delle concentrazioni di sedimenti che è un concetto molto semplice che se si prendono i volumi di controllo se si ha Vs è il volume delle particelle di sedimento Vf è volume del fluido, il volume totale di questi volumi di controllo sarà Vf + Vs, è molto facile. Le concentrazioni di sedimenti da parte del volume saranno Vs by (Vf + Vs) Così come questo sedimento Vs aumenta, il C si farà aumentare che sono cose molto basilari.
La maggior parte delle volte non stiamo facendo i livelli volumetrici, facciamo l'analisi alle equazioni di conservazione di massa, equazioni di slancio, equazioni energetiche. Quindi, leggiamo sempre alla massa, non con il volume. Quindi, se scopri qual è il C allora si possono trovare le concentrazioni per massa che abbiamo denotato come un piccolo c.
Ecco quello che sarà la componente di massa delle particelle di sedimenti divise per la massa totale di questi sistemi che è molto facile solo moltiplicare la particolare rispettiva densità come i ρs stand per qui la densità delle particelle di sedimenti, ρ sta per qui la densità dell'acqua.
Così, è possibile calcolare quella che potrebbe essere la concentrazione di sedimenti per massa. Questo significa che se i c stand per la massa, quanta massa di concentrazioni di sedimenti succede che cosa facciamo per volumi unitari.
E se sostituirete il capitale C, allora potete arrivare in termini di questo. Tantissimi i tempi, quindi, non confondere se si tratta di un c in termini di volume o di massa, quindi si può convertirlo. Se i dati di livello del volume sono dati, devi convertirlo al livello di massa o viceversa puoi farlo. Si tratta di un calcolo molto semplice che facciamo per scoprire quale sarà la concentrazione.
(Riferimento Slide Time: 09 :19) Come ho detto quando si parla di miscele fluide e sedimenti, quindi quale sarà la densità, possiamo trovare a massa per unità di volume per quella miscela sarà la somma di parte liquida e anche la parte di sedimenti, ecco tutto. La massa è la somma della massa della parte d'acqua e la parte di particelle di sedimenti che è ciò che si può vedere. Allo stesso modo possiamo ottenerlo quale sarà il peso specifico del fluido e delle miscele di sedimenti.
Di nuovo sto parlando è una miscela di sedimenti fluidi, si cerca di capire che così si può avere questo. Ora se guardate che, molte delle volte in cui si parla della meccanica dei fluidi, parliamo sempre delle leggi di Newton di viscosità che sono i fluidi newtonesi. Quello che c'è è una relazione tra lo stress da taglio e il tasso di tensione di taglio che è quello che il rapporto con la viscosità dinamica.
Qui, poiché utilizziamo le miscele fluide e sedimenti, la viscosità dinamica non sarà esattamente uguale a quella della viscosità dinamica dell'acqua. Ecco allora che quello che viene dai dati sperimentali stabilisce chiaramente che le miscele fluide e sedimenti avranno una funzione di viscosità dinamica dell'acqua e dei fattori di correzione per le concentrazioni di sedimenti, C è in termini di concentrazione di sedimenti volumetrici.
Il fluido è mescolato con le particelle di sedimenti che potete solo provare a capire che mentre aumenterò la concentrazione di sedimenti, arriverà più viscosità, ecco che è questo fattore di correzione in piedi. Questi sono tutti più di un valore in modo che siano i fattori di correzione. Se considero le miscele di sedimenti fluidi se conosco il valore C, posso calcolarlo quale sarà la viscosità dinamica dell'acqua e le miscele di sedimenti che sono necessarie per noi. Oppure possiamo avere altre equazioni empiriche sviluppate anche da dati sperimentali che hanno queste funzioni di potenza. Quindi, questi sono ben documentati sperimentali nel trovare il rapporto tra lo stress di taglio e il tasso di tensione di taglio ipotizzando che si tratti di un comportamento fluido newtoniano, possiamo scoprire quale sarà la viscosità dinamica delle particelle di miscela di acqua e sedimenti che viene dai dati sperimentali.
(Riferimento Slide Time: 11.57) Ora lasciatemi andare con esempi molto semplici per dire come possiamo calcolarlo, molto semplice esempio che consideriamo un volume di 2 x 10 - 3 m3 di acqua del fiume evaporato per raccogliere le concentrazioni di sedimenti sospese che saranno pesate, poi avete il valore d50, avete il valore di gravità 's' specifica', poi si cerca di calcolare quello che sarà il valore C o c che sono le concentrazioni di sedimenti in volume o concentrazioni di sedimenti per massa.
Poi si vuole scoprire la densità di massa, il peso specifico di questa e la viscosità dinamica delle miscele di sedimenti fluidi e se viene somministrato il µ per l'acqua limpida. Quindi questo è un problema molto semplice solo per applicare le formule di cui abbiamo discusso prima e solo la differenza di base è che dal peso specifico possiamo scoprire il valore Vs, conosciamo questo valore Vf, poi possiamo calcolare questa maiuscola C e piccola c.
(Riferimento Slide Time: 13 :05) Stessa strada se la applico, posso ottenere la densità di miscele di fluidi e sedimenti che è quello che sarà molto più alto di quanto lo so io la densità d'acqua è di 1000 kg/m3. A causa della resistenza delle miscele di sedimenti, abbiamo la densità di questa acqua e le miscele di sedimenti sono più di 1000 kg/m3 che escono fino a qui 1165 kg/m3. Stesso modo in cui si può calcolare quello che sarà la viscosità dinamica.
Basta sostituire il valore c e µ è noto a noi, si vede che è più valore, µ m è più alto delle acque limpide a causa della presenza dei fattori di concentrazione dei sedimenti. Questo è semplice esempio per dimostrare solo come possiamo calcolare se conosciamo la concentrazione di sedimenti. Si va al fiume, raccogliere i campioni di acqua sospesi, far evaporare indietro, pesare qualunque sia le concentrazioni di sedimenti sospese evaporate.
Poi si può fare questo tipo di calcoli per scoprire quale sarà la viscosità dinamica, quale potrebbe essere il peso specifico delle particelle di sedimenti, concentrazione di sedimenti per volume e massa. Possiamo fare facilmente. Basta andare sul fiume, raccogliere i campioni d'acqua, fare le evaporazioni e scoprire quali sono le tue restanti particelle solide che sono le particelle di sedimenti ci sono, basta prendere il peso e scoprire tutte queste proprietà di sedimenti fluidi che è la base
cosa.
(Riferimento Slide Time: 14 :59) Così ora lasciatevi andare per le prossime slide, di nuovo tornerò al fiume. Così Brahmaputra river se guardi che quello che ti ho appena dato l'introduzione. Stiamo avendo la fortuna di avere collaborazioni con questa organizzazione che è Inland Waterways Authority of India per fare un'estesa indagine fluviale su questo grande sistema fluviale di 10 chilometri di larghezza.
Vi presento quei dati, che sono dati piuttosto interessanti per voi che se andate a fiume come questo tipo di fiume di 10 chilometri di larghezza del fiume, non possiamo fare un semplice sondaggio, dobbiamo avere a disposizione dei vasi d'indagine dotati di sistemi di posizionamento globale che conoscete, ovunque abbiate ora i sistemi di posizionamento globale, dotati di ADCP che sono profilatori di corrente acustica Doppler per la misurazione dei componenti di velocità 3 - dimensionali.
Misura la profondità, misura le concentrazioni di sedimenti sospesi. Più dettagli è possibile sfogliare qualsiasi delle letterature, è possibile vedere che cos' è l'ADCP, come utilizzare l'ADCP. Quando si utilizzano questi tipi di recipienti di indagine dotati di GPS, dotati di un ADCP, dotato di eco - fondatori per effettuare un transitare di questa larghezza di oltre 10 chilometri, ci vogliono più di 5 ore, quindi non è che facile lavoro fare un'indagine nel fiume come questo Brahmaputra quando si dispone di 10 chilometri di larghezza del fiume.
(Riferimento Slide Time: 16 :44) Fatemi presentare i dati quanto è complesso il fiume. Non possiamo semplificare il fiume mentre lo usiamo è quello che devo presentarvi questo è il dato grezzo quello che abbiamo raccolto dal campo, non sono dati generati, questo è un dato misurato, il campo misurato dati del fiume Brahmaputra. Se si guarda che se traccio questi componenti a 3 velocità, uno è il componente di velocità primaria che è la direzione longitudinale, c'è un componente di velocità verticale e c'è una componente orizzontale la perpendicolare a quella.
Questa è la sezione trasversale, questa larghezza può essere qualcosa come i pochi chilometri e questi colori rappresentano le mie diverse velocità. Se guardate questa zona colore rosso ci rappresenta circa 2 m/s, solo di nuovo lo sto ripetendo. Vedi se si guarda la zona core, la velocità è di circa 2 m/s, ma ci sono le località in cui la velocità è minore rispetto ai 0,3 m/s, ovvero 1 ft/s.
Ma ci sono i raggiungere dove si può avere la velocità è più di 2 m/s. Il che significa che le variazioni di velocità sono lì da 0,3 a 2 m/s, quasi 10 volte. All'interno di queste sezioni incrociate c'è una differenza di velocità e questo è il fiume naturale, si può vedere la differenza di velocità, qual è la direzione primaria, ma cosa succede se si guarda a questa velocità i vettori ciò che si è dato in queste direzioni.
La perpendicolare alle direzioni longitudinali, si possono vedere questi fattori di velocità e da questo si può vedere che ci sono grandi formazioni vortex che è quella che si definisce la corrente secondaria. Si può facilmente vedere. Quindi quando si misura questa velocità usando l'ADCP, si possono vedere queste variazioni di velocità nelle direzioni longitudinali in una sezione trasversale.
In modo simile, ci saranno le variazioni di velocità perpendicolari a quella. E ci sono formazioni delle correnti secondarie che sono grandi strutture vortex, potete vederla da questa figura. Se si guarda anche le direzioni verticali, vediamo che la velocità è molto minore, i valori sono in cm/s, non è in m/s. La velocità primaria è in m / s e la velocità secondaria è in cm/s. Le velocità sono meno in direzioni verticali.
Ma curiosamente, le formazioni vortex ci sono a causa dei gradienti di cambio di velocità, a causa della variazione di velocità lungo la sezione trasversale. Se si osservano le concentrazioni di sedimenti sospese che ho detto prima è di 400 mg/L a 20.000 mg/L, si vede che queste regioni la concentrazione in media è da 300 a 400 mg/L, ma ci sono allunamenti che si possono avere una concentrazione di sedimenti pari a 800 mg/L.
Quindi basta guardare la variabilità, basta guardare questi i dati originali dell'indagine sul campo che abbiamo, nessuno ha nel mondo questi set di dati. Quindi, se si considera che c'è una variabilità nella concentrazione di sedimenti, c'è una formatura della corrente secondaria e c'è la variabilità in una velocità primaria, la velocità verticale e la concentrazione sospesa che è il motivo per cui il fiume è complesso.
E cerchiamo di capire il fiume dal punto di vista matematico e di concetto fisico e anche di condurre agli esperimenti su scala del fiume e questa è la forza del lavoro che dovremmo percorrere.
(Riferimento Slide Time: 20 :16) Se si guarda a quello stesso concetto se vado per una larghezza più grande, in mezzo ci potrebbero essere delle formazioni di sandbar, se si guarda come sono presenti queste variazioni di velocità primaria, troppo complesse. Come ci sono le correnti secondarie? Come sono le concentrazioni sospese? Tutti questi sono costruiti con le strutture di turbolenza attuali e su larga scala. Ci sono molte strutture turbolenti che possiamo vedere nel fiume Brahmaputra e tante formazioni di corrente secondaria ci sono.
Che portano un grande flusso e miscele di sedimenti e che varia da stagioni a stagioni, il giorno al giorno e il mese al mese, quindi è così e varia anche di anno in anno.
Ecco qual è la complessità che arriva mentre campiamo le proprietà dei sedimenti come osserviamo ai livelli di campo che è la forza di queste lezioni e sperare che si possa godere di questo
lezione.
(Riferirsi Slide Time: 21.36) Se si arriva ad un tipico diagrammi di velocità indicati in qualsiasi testo di libri di meccanica del fiume, lo dicono che la velocità varia nelle distribuzioni logaritmiche e nelle concentrazioni di sedimenti di questa superficie libera seguono le funzioni di decadimento esponenziale, ma succede per i fiumi Brahmaputra? No, questo è questo più dei libri di meccanica del fiume che considerano questa variabilità in termini di distribuzioni di velocità, in termini di concentrazione di sedimenti sospesi.
Una è la distribuzioni di velocità rispetto alla profondità che lo assumono, varia logaritmicamente dal basso verso le zone di superficie libera. La concentrazione di sedimenti sospesi varia, decadono esponenziali dalla superficie libera al letto, ma questo non accade con la complessità come il fiume Brahmaputra, ma comunque dobbiamo imparare tutte queste conoscenze di testo così come le nostre conoscenze pratiche.
Che entrambi vi combineranno per rappresentare questa meccanica del fiume in modo diverso che è la mia idea, più dettagli parleremo di queste formazioni di stress da taglio e di tutto quando si andrà al prossimo
livelli.
(Riferimento Slide Time: 23.00) Quindi, passiamo al prossimo, la velocità di caduta terminale delle particelle sferiche. Si sa che ogni particella che scende da una certa altezza in un'atmosfera raggiunge la velocità del terminale, oltre che la particella solida non lo accelera, raggiunge una velocità terminale.
Il che significa, che è una posizione, come si ha qualsiasi particella che lo assuma molto teoricamente un oggetto sferico che sta cadendo in una colonna d'acqua o nelle colonne atmosferiche, vedrete che raggiunge una velocità terminale.
In quella regione non ci sarà accelerazione, la velocità rimane costante. Quando succede quando si ha una forza di gravità sommersa equivale alla forza di trascinamento verso l'alto. La forza di trascinamento verso l'alto e la forza di gravità sommersa entrambi equiparati, la forza netta che agisce su queste particelle solide diventa 0, non c'è accelerazione, si muove con una velocità di caduta di velocità terminale che è Ws.
Quindi stiamo solo equiparando queste 2 forze, le forze di trascinamento e le forze di gravità sommerse. Come si sa che quando si hanno le particelle quando si passa attraverso che crea molti fenomeni vortici, i fenomeni di coda e vortice, qualsiasi libri di meccanica fluida lo si canta, e questi fenomeni vortici sono responsabili dei vostri componenti di forza di trascinamento, se il flusso è laminare, che si tratti di un flusso turbolento.
Quindi la forza di trascinamento dipende totalmente dai numeri di flusso Reynolds, questo è il concetto. Quindi se si guarda che le particelle che cadono in corpi idrici o colonne d'acqua o nelle colonne atmosferiche, avrà la velocità terminale. Basta equiparare queste 2 forze e riorganizzare i termini, otterrete questa, questa è molto semplice. Basta guardare queste equazioni che sta dando è la velocità del flusso terminale in funzione del delta.
Il delta è s - 1 che significa gravità specifica meno 1, d è un diametro di questo oggetto sferico, il CD è il coefficiente di trascinamento. Quindi se conosco questo coefficiente di trascinamento. se conosco questo valore d, possiamo scoprire quale sarà la velocità di caduta o la velocità terminale delle particelle di sedimenti, quanto tempo ci vorrà per raggiungere i materiali del letto se cade senza alcun flusso, si sospende liberamente, quanto tempo ci vuole per raggiungerlo a letto.
Ecco cosa calcolare se conosco questa velocità di flusso terminale. Conosco la lunghezza, se conosco questa velocità, posso calcolare quanto tempo ci vuole è molto facile.
(Riferirsi Slide Time: 26:09) Quindi se guardate in quel modo per lo più qualsiasi libro di testo o qualsiasi manuale di meccanica dei fluidi lo seguirete, il CD è dato per gli oggetti sferici, molti studi sperimentali sono fatti negli ultimi 3 - 4 decenni per scoprire quali potrebbero essere i valori del CD per gli oggetti sferici. Per i numeri bassi di Reynolds quando il flusso è laminare, il CD è funzione dei numeri di Reynolds e se il tuo flusso non è laminare puoi avere una funzione più complessa che sono le approssimazioni per calcolare il CD.
Quindi, se si conosce il coefficiente di trascinamento del CD, se si conosce il numero di Reynolds flow, si conosce il valore del CD e si può calcolare quale sarà la velocità di caduta.
(Riferimento Slide Time: 26:53) Ma parliamo della velocità terminale delle particelle di sedimenti. Se Sediment particelle non sono di tipo sferico, quindi per questo ciò che dobbiamo fare è applicare un fattore di correzione. Lo stesso modo di condurre una serie di esperimenti è stato stabilito con le velocità terminali con il tuo P, Q sono il coefficiente, il n è il valore esponente e il D* dipende dai tuoi parametri di particelle non dimensionali, che non ha dimensioni, che è dna, delta lo conosci s - 1 valore e il quadrato della viscosità cinematica.
Il dna è spicca per diametro nominale quello che abbiamo discusso nella classe precedente. Così potrai calcolare quello che sarà la velocità di caduta. Similare da dati sperimentali se si conoscono questi valori D* e questi coefficienti c1, c2, c4, c5 posso anche calcolare. Si tratta di dati sperimentali di Dietrich (1982). Ci sono equazioni diverse ci sono ma più o meno questi risultati delle equazioni non sono molto diversi.
Sono tutte le equazioni empiriche e i calcoli di Ws non variano muc, h che è solo per avere le semplificazioni ha una gamma di valore che otterrete ma non molto differenza.
(Riferimento Slide Time: 28 :25) Analogo modo Ahrens (2000) ha stabilito espressioni più lunghe per calcolare i Ws, nel 2003 di nuovo avendo considerato questo parametri di particelle non dimensionali, si calcola la velocità di caduta dei terminali non dimensionali. Quindi questi sono tutti più diretti a considerare questo i parametri di particelle che è quello che è sviluppato per calcolarlo quello che sarà il W.
Si tratta di livelli non dimensionali e che ciò che le viene dato qui da calcolarlo quale sarà la velocità di caduta del terminale di particelle di sedimenti.
(Riferimento Slide Time: 29:16) Ora se cercate di guardare che come ho detto che avrò più concentrazioni di sedimenti come arriva il monsone, più il flusso arriva, più l'offerta di sedimenti arriverà da upli. Quindi le concentrazioni di sedimenti non sono mai una costante, varia. Quando si ha una sedimentazione superiore, sicuramente ci sarà una riduzione delle particelle di decantamento, più la forza di trascinamento ci sarà.
Più la forza di trascinamento ci sarà, più la concentrazione delle particelle di sedimenti che è quella che abbiamo definito come effetto di sregolamento. È questo che sta conducendo una serie di esperimenti, si sviluppa anche che si può modificare questa velocità di caduta terminale che sarà per l'acqua di laden di sedimenti come quando si ha un flusso di fango, quando si ha flash alluvione molte concentrazioni di sedimenti arrivano quel tempo, la velocità di regolazione, la velocità terminale differisce.
In questo caso valuteremo dovrebbe considerare il fattore di correzione per la concentrazione dei sedimenti. Più le concentrazioni di sedimenti che avrete meno dei componenti di velocità, più la forza di trascinamento arriverà. Questo è il motivo per cui abbiamo sperimentato sperimentalmente questa equazione Ws=Ws (1 - C) n dove n è componente esponente empirico che varia da 4,3 a 2,3 ed è quello che è il numero di Reynold aumenta e C spicca le concentrazioni di sedimenti sospesi.
E ci sono le equazioni empiriche sviluppate nel 1961 e 1965 da due funzioni diverse, questo è in termini di d50 e questo è in termini di C solo che sono le equazioni empiriche. Si può avere una serie di equazioni, qualsiasi libro, probabilmente libri di idrodinamica che potete vedere ci sono molte persone che hanno fatto molte ricerche per scoprire quale potrebbe essere la velocità terminale delle particelle di sedimenti quando hanno una diversa concentrazione di sedimenti.
(Riferimento Slide Time: 31 :14) Facciamo un esempio semplice. Un'indagine sul campo è stata condotta nel fiume Kameng, che è un tributario di Brahmaputra. Le particelle di sedimenti sono 5 mm e determinando le velocità di caduta se viene data la densità relativa, g è dato a noi e alla viscosità cinematica. Basta sostituire le formule, poi si può ottenere quello che sarà il valore di Ws. Qui abbiamo assunto il valore del CD e siamo solo compatte con la formula qui riportata.
Vai al campo, raccogli questo sedimento e poi puoi scoprire quali saranno le concentrazioni di sedimenti come le dimensioni delle particelle e poi potrai scoprire quale sarà la velocità di caduta terminale.
(Riferirsi Slide Time: 32:14) Prima di finire questa lezione, parliamo di come il flusso del fiume varia, giorno al giorno, stagioni alle stagioni, anno all'anno. Poiché il flusso varia, le concentrazioni di sedimenti trasportate dal fiume variano anche da giorno a giorno, anno ad anno e mese al mese. Quella variabilità c'è, come si analizza? È analisi molto semplice, oggi vi presenterò. Per prima cosa si trama un idrografo che significa una trama tra lo scarico e il periodo di tempo.
Così si può tracciare il periodo di scarico versus tempo, qui la scarica nel colore blu. Si può vedere che il periodo di scarico versus orario a partire dal 31 gennaio al 7 marzo, quindi solo per avere un periodo di dati. Sta dimostrando che come si ha una variabilità dei dati c'è in un anno.
Ci saranno zone a basso flusso, ci saranno zone ad alto flusso e si può vedere che le variazioni giornaliere della scarica, la portata, come variano i livelli giornalieri.
Il colore rosso indica i dati di concentrazione dei sedimenti che si chiama idrografo sedimenti, ma molto interessante se si guarda qui è che le concentrazioni di sedimenti saranno in gm/L qui di seguito la scarica è data in questo, si può avere questa trama di idrografi sedimenti di flusso. Come molte delle volte che vai per qualsiasi medico medico vai per te vai per rapporti x-ray.
Il modo simile, guardiamo, ogni qualvolta si avviano progetti di ingegneria fluviale prima di tutto guardiamo come la variabilità del flusso c'è, come la variabilità dei sedimenti c'è. Prima tracciamo idrografo di flusso, idrografo di sedimenti perché quello che ci spiega come si comporta.
Come ad esempio se si guarda a questo caso le variabilità dei sedimenti e la variabilità di flusso che fanno hanno anche una relazione.
In qualche periodo il flusso è lì ma la variabilità dei sedimenti non c'è. Ci sono tempi precoci, quindi c'è la netta differenza che si può identificare o si possono capire i sistemi fluviali se si trama solo l'idrografia del flusso e l'idrografia dei sedimenti, cioè le cose di base come quelle che si chiamano x-ray report per qualsiasi paziente. Disegniamo prima l'idrografo di flusso e gli idrografici dei sedimenti e si cerca di analizzare come stanno accadendo le cose.
Visivamente prima prova a capirlo, poi andiamo per una semplice duratura di flusso e l'analisi della curva dei sedimenti. Che cosa facciamo con quello? Come sapete dal libro di idrologia seguiamo con estrema semplicità il concetto di probabilità che complottisce il concetto di metodo del punto in cui la Probabilità, P= m / N + 1 Dove N è un numero totale del dataset, m è graduatoria.
Quindi qualsiasi dato impostato è possibile effettuare la discesa dell'ordine, è possibile classificare i dati, quindi si sa che il valore m è un valore di rango.
Più dettagli puoi andare a qualsiasi libro di idrologia. Quindi conosci il valore di rango, conosci questo valore N, puoi trovare la probabilità, il P puoi ottenerlo. Quindi se ho una 365 giorni di dati di scarico giornalieri posso sempre calcolare questo rango del valore in termini di grado di rango N + 1 valore per un determinato dato di scarico. Quindi conosco il P, la probabilità di ricorrenza, Poi Tempo Periodo T = 1/P Il tempo di ricorrenza è inversamente proporzionale al P. Così si conosce la probabilità, quindi si può disegnare la percentuale di tempo di superamento e la scarica che è quella che chiamiamo curva di flusso. Dai dati di scarico possiamo tracciarlo che può avere così. Dopo aver condotto questa analisi dei dati di flusso, possiamo sviluppare una curva di durata di flusso completa. In modo simile, possiamo sviluppare la curva di durata dei sedimenti.
I dati dei sedimenti possono essere ordinati, possono essere classificati, calcola la probabilità, calcola i periodi di tempo e si può avere una percentuale di tempo superiore al cui intervallo va varia da 0 a 100% e si ha la concentrazione di sedimenti sospesi. Ora se provi a interpreti, cosa succede ad esempio ci sono 2 anni, 1983 e 2004. La curva delle durate di flusso cambia, dice che come il flusso del fiume sta cambiando a causa delle attività antropogeniche.
A causa della disponibilità naturale come l'anno saggia le variabilità di flusso ci sono. Il flusso basso è in aumento, il flusso elevato è in diminuzione, quello che sta accadendo allo spazio di probabilità che è quello che possiamo fare quando si ha l'analisi della curva della durata del flusso. Stesso modo in cui possiamo conoscere le durate sedimenti curve che tra questi 2 anno 1985 e i 2004 come le cose stanno cambiando.
Quindi, il modo semplice che facciamo noi l'analisi, una è l'analisi idrografica dei sedimenti di flusso, l'analisi della curva di flusso di flusso e l'analisi della curva dei sedimenti. Maggiori dettagli, penso che si possa seguire uno qualsiasi dei libri di libri di idrologia ma nell'ingegneria fluviale non possiamo fare molti dettagli come dobbiamo andare al prossimo livello in questo.
(Riferirsi Slide Time: 38:21) Con questo, concludo la lezione di oggi a partire da noi abbiamo discusso della velocità del terminale. (Vedi Slide Time: 38:28) Abbiamo discusso più concept solo cercando di rivedervi di nuovo abbiamo discusso della corrente secondaria. Solo per ricordare che c'è una generazione di corrente secondaria avviene nei fiumi naturali. Le concentrazioni di sedimenti sospese sono molto più varianti in un flusso fluviale complesso, non è che funzioni semplici logaritmiche o di decadimento esponenziale. Abbiamo discusso della curva di durata del flusso e della curva di durate dei sedimenti.
Ricordiamo la curva di durate di flusso e la curva di sedimentazione ha una variabilità in un dominio del tempo così come ha una varia