view in publisher's site

Flume Analysis of Engineered Large Wood Structures for Scour Development and Habitat

Engineered large woody debris (LWD) structures are being introduced into rivers due to the many realized benefits of woody debris, particularly with respect to salmonid habitat restoration. In this study, a 1:11 Froude scale physical hydraulic model of a gravel bed river channel was constructed to observe the scour patterns and extent of erosion and deposition produced by six LWD configurations. The model represented a "typical" river in the Pacific Northwest as determined by hydraulic geometry relationships. The material size was scaled such that the median grain size (d50 = 8 mm) was near incipient motion for bankfull flow in order to identify bed movement occurring only as a result of interaction with the LWD structure. The scaled logs were simplified to include the trunk and rootwad; smaller branches were excluded. The LWD configurations contained between two and seven logs that were placed in a variety of orientations such as X-shape, trapezoidal shape, or free-form shape. All other parameters (slope, bed material, log size) were kept constant. Each configuration was tested at two discharges: near bankful (90%) and mid depth (50%) flow conditions. Changes in bed topography were recorded using photogrammetry techniques. Aggradation/degradation maps were produced to compare physical changes from the different configurations. Rootwads facing upstream deflected flow around the structures producing less scour within the structure. Downstream oriented rootwads produced localized scour zones. Slower velocities downstream of the structures allowed for deposition of the scoured material. Results provide information to designers of LWD structures to assist in selecting the most effective structure(s) to meet their project objectives.

تحلیل محیطی ساختارهای بزرگ مهندسی شده چوب برای توسعه حفره و سکونت‌گاه

سازه‌های خرده چوب بزرگ مهندسی شده (LWD)به دلیل مزایای متعدد خرده چوب‌های چوبی به ویژه با توجه به احیای زیستگاه آزاد، در حال وارد شدن به رودخانه‌ها هستند. در این مطالعه، یک مدل هیدرولیکی فیزیکی مقیاس ۱: ۱۱ از یک کانال رودخانه با بس‌تر شنی برای مشاهده الگوهای آبشستگی و میزان فرسایش و رسوب ایجاد شده توسط شش پیکربندی LWD ساخته شد. این مدل یک رودخانه "معمولی" را در شمال غربی اقیانوس آرام نشان می‌دهد که توسط روابط هندسی هیدرولیک تعیین شده‌است. اندازه مواد به گونه‌ای مقیاس گذاری شد که اندازه دانه متوسط (d۵۰ = ۸ mm)برای جریان بانکی نزدیک به حرکت اولیه بود تا حرکت بس‌تر که تنها در نتیجه تعامل با ساختار LWD رخ می‌دهد را شناسایی کند. کنده‌های مقیاس بندی شده ساده شدند تا شامل تنه و درخت شوند؛ شاخه‌های کوچک‌تر حذف شدند. پیکربندی‌های LWD شامل دو و هفت گرده است که در جهت‌های مختلف مانند شکل X، شکل ذوزنقه‌ای یا شکل آزاد قرار گرفته‌اند. تمام پارامترهای دیگر (شیب، ماده بس‌تر، اندازه لگاریتم)ثابت نگه‌داشته شدند. هر پیکربندی در دو تخلیه مورد آزمایش قرار گرفت: شرایط جریان نزدیک به بانک (۹۰ %)و عمق متوسط (۵۰ %). تغییرات توپوگرافی بس‌تر با استفاده از تکنیک‌های فتوگرامتری ثبت شد. نقشه‌های دانه‌بندی / تخریب برای مقایسه تغییرات فیزیکی از پیکربندی‌های مختلف تولید شدند. ریشه‌های روبرو با جریان رو به بالا جریان را در اطراف سازه منحرف می‌کند که باعث ایجاد آبشستگی کم‌تر در سازه می‌شود. شاخه‌های رو به پایین جریان محور، نواحی آبشستگی موضعی را ایجاد نموده‌اند. سرعت‌های پایین‌تر در پایین‌دست ساختارها اجازه رسوب مواد شسته شده را می‌دهد. نتایج اطلاعاتی را برای طراحان ساختارهای LWD فراهم می‌کند تا در انتخاب موثرترین ساختار (ها)برای رسیدن به اهداف پروژه خود کمک کنند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.