Fordomme om vandløbshydraulik Fup eller Fakta Inger Klint Jensen, Orbicon Roskilde IKJE@orbicon.dk 21. oktober 2014 1
Fordomme om vandløbshydraulik Fup eller Fakta Udlæggelse af sten i vandløb Gydegrus/gydebanker Grøde Byer og vandløb 21. oktober 2014 2
Udlæggelse af sten i vandløb Påstand: Sten har ingen eller kun lokal betydning for vandstanden, fordi vandhastigheden øges og det kompenserer for det mindre tværsnit i vandløbet Fup eller Fakta? 21. oktober 2014 3
Hvad er sten i vandløbet? Hvad er et vandløb? 21. oktober 2014 4
Sten / indsnævringer / brinkudskredmå ses i forhold til vandløbets bundbredde Vandløbets vandføring Vandløbets faldforhold 21. oktober 2014 5
Scenarie: I et vandløb med bundbredde 1 og 1 promille fald foretages en indsnævring der er 5 meter lang Ved to forskellige vandføringer 21. oktober 2014 6
Med indsnævring Station [m] VSP [cm] Hastighed [m/s] Areal [m²] 249 107.8 0.274 0.437 249.9 107.2 0.408 0.294 255.1 106.1 0.418 0.287 256 106.4 0.282 0.426 Uden indsnævring Station [m] VSP [cm] Hastighed [m/s] Areal [m²] 249 107.2 0.282 0.426 249.9 107.1 0.281 0.426 255.1 106.5 0.282 0.426 256 106.4 0.282 0.426 Tværsnitsareal mindskes Hastighed øges Stort set ingen effekt på vandspejlet 21. oktober 2014 7
21. oktober 2014 8
21. oktober 2014 9
Konklusion Ved kortere indsnævringer kan en øget vandhastighed kompenserer for det mindre tværsnitsareal Q = A * v hvor Q er vandføringen (m 3 /s) A = gennemstrømningsarealet (m 2 ) V = middelhastigheden (m/s) i det vandfyldte areal Jo længere udstrækning indsnævringen har, jo større betydning for vandspejlet Indsnævringens betydning opstrøms afhænger af faldet på vandløbet Indsnævring skal stadig ses i forhold til det vandførende profil og i forhold til den kritiske vandføring / vandstand 21. oktober 2014 10
Gydegrus udlægges op til regulativmæssig bund Påstand: Ingen konsekvenser i forhold til regulativet 21. oktober 2014 11
Ingen konsekvenser i forhold til hvad? Vandløbets faktiske forhold og regulativmæssige skikkelse kan afvige fra hinanden. Lodsejeren forholder sig til det faktiske profil han kender. Hvis vandløbet har været overuddybet gennem mange år er den regulativmæssige vandføringsevne et abstrakt begreb 21. oktober 2014 12
Taler vi om det samme? Det er vigtigt at formidle hvis der er en forskel på faktiske forhold og regulativ. Regn på begge dele 21. oktober 2014 13
Er der nogen forskel i forhold til opmåling eller regulativ? Strækning med gydegrus 20 meter Manningtal eksisterende: 20 Manningtal på stryg: 15 Ingen konsekvens ift regulativ Konsekvens i forhold til opmåling 21. oktober 2014 14
Gydegrus fra st. 250-350 Ændres manningtalletover en længere strækning kan det få en betydning selv om den regulativmæssige skikkelse er overholdt Korte ændringer kan ikke ses 21. oktober 2014 15
Grøde Påstand: der regnes altid på urealistisk høje manningtal Hvad er grøde??? 21. oktober 2014 16
Forskellige grødearter har forskellig betydning for manningtallet I Vandløbet kan dominerende arter skifte fra strækning til strækning, men også på samme strækning fra år til år. Tætheden af grøde varierer gennem sæsonen men kan også varierer fra år til år Ved eksisterende vandløb kan der laves manningtalsbestemmelse men det er et øjebliksbillede Når der graves et nyt vandløb vides endnu mindre hvordan grødeudviklingen bliver Ved stationære beregninger bruges ofte ét manningtal til beregninger om sommeren Dette kan sagtens gøres mere detaljeret men ofte er disse detaljer ikke kendt og selv om de var, ændrer det sig over sæsonen og fra år til år 21. oktober 2014 17
Grødens indflydelse på manningtallet ved lave vandføringer Grødens indflydelse på manningtallet ved høje vandføringer Aftagende betydning Måske samme betydning 21. oktober 2014 18
Beregninger Det er interessant at beregne den fremtidige sommervanddybde ved middel og ved små vandføringer Det er interessant at beregne den fremtidige vandstand om sommeren ved store afstrømninger Hvis der bruges et realistisk manningtalved små vandføringer vil vanddybden i kritisk lave vandføringer blive estimeret godt. Dette manningtalvil ofte være for lavt ved store afstrømninger med mindre, at der er stivstænglet grøde i hele det vanddækkede profil. Konsekvensen er at oversvømmelsesrisikoen i beregningerne overestimeres. Vær dog opmærksom på at i meget smalle vandløb kan det forholde sig anderledes Kantbevoksning kan i smalle vandløb bortskygge grøden i bunden af vandløbet men få betydning når vandstanden stiger. I VASP er det muligt at regne på to forskellige manningtali profilet men igen kræver det data om vandløb, grøde og kantbevoksning 8 16 8 21. oktober 2014 19
Der regnes på urealistisk høje manningtal Ved langt de fleste beregninger er det to skikkelser der sammenlignes Det vil sige, at der regnes på forskellen på beregnede vandspejl ved to skikkelser Ved projektering sammenlignes det nye forløb med eksisterende forhold Ved regulativkontrol sammenlignes kontrolopmåling med regulativ Sammenligning ved højt manningtal Sammenligning ved lavt manningtal De to skikkelser sammenlignes ved et højere vandspejl men det ændrer ikke konklusionen 21. oktober 2014 20