środa, 19 grudnia 2012

Rozkład prędkości w korycie rzeki Kani w rejonie ujścia do KKO

Recypientem (odbiornikiem) rzeki Kani jest Kościański Kanał Obry (KKO) zwany w Mapie Podziału Hydrograficznego Polski Kanałem Mosińskim. Ujście Kani znajduje się w km 68+450 biegu KKO.
Rozkład prędkości w przekroju poprzecznym koryta zależy głównie od:
- nachylenia dna,
- sytuacji hydrologicznej,
- odległości od brzegu,
- obecności oraz stopnia rozwoju roślinności,
- obecności budowli piętrzących czy regulujących przepływ.

W przypadku Kani wpływ wspomnianych czynników zmienia się zarówno w czasie (rok hydrologiczny), w związku z następstwem pór roku, które warunkują rozwój roślinności oraz częściowo sytuację hydrologiczną, jak i w profilu podłużnym (nachylenie dna, budowle hydrotechniczne). Podstawą pomiaru natężenia przepływu jest pomiar prędkości przepływu. W związku z niespecjalnie skomplikowanymi warunkami przepływu, wybrałem metodę dwupunktową pomiaru prędkości, tj. w dwóch punktach charakterystycznych w kolejnych pionach hydrometrycznych.

Wartości prędkości można przedstawiać w postaci tachoidy, czyli wykresu zmian prędkości w pionie hydrometrycznym (rys. 1.) lub w układzie kartezjańskim, na tle przekroju poprzecznego koryta (rys. 2). 

 
Rys. 1. Tachoidy dla strefy przybrzeżnej (krzywa niebieska) i strefy nurtu (krzywa czerwona)

 
 Rys. 2. Rozkład prędkości w przekroju poprzecznym koryta Kani w profilu km 0+055
Różnica w przebiegu tachoid (rys. 1) wynika z wpływu tarcia strefy brzegowej oraz przesunięcia strefy nurtu do lewego brzegu. Większa zmienność cechuje prędkość w pionie hydrometrycznym strefy nurtu (krzywa czerwona). Widać jednocześnie, że wartości prędkości przy dnie są dalekie od zera, co wynika z istotnego nachylenia dna, litologii (piasek) oraz braku roślinności.
Z kolei z rys. 2 wynika, że strefa nurtu przesunięta jest w stronę brzegu lewego. Maksymalna prędkość zmierzona w tym pionie wyniosła 0,47 m/s. Rozkład prędkości opracowano na podstawie pomiarów hydrometrycznych wykonanych dla przepływu zbliżonego do średniego z wielolecia.