VEILEDER Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer ... - NVE

På samme måte som for skjærspenning, så er det nødvendig med forsøk for å bestemme hvilken
hastighet steinen tåler. Flere forskere har antatt ulike sammenhenger mellom variablene som inngår i
formlene, og gjort ulike forsøk for å finne når steinen beveger seg. Derfor finnes det mange ulike
regnemetoder basert på vannhastighet. Tre som anbefales i nyere tekster er:
• Maynords metode (USACE 1991)
• HEC 11 (Brown 1989)
• Escarameias metode (Escarameia 1998)
Dette avsnittet beskriver bruk av hastighetsbaserte metoder generelt, og metodene fra HEC11 og
Escarameia og May. Maynords metode blir grundig beskrevet i kapittel 4, Dimensjonering.
2.7.1 Karakteristisk hastighet
Hastigheten varierer mye over et tverrsnitt av elva (se kapittel 2.9). Den er lavest nær bunnen og på
grunne parti. Den er størst i yttersving og nær overflaten i dype parti. Når vi bruker vannhastighet som
mål på belastningen sikringen utsettes for, må vi velge hvilken hastighet vi skal bruke.
Gjennomsnittshastigheten er enklest å beregne, men da får vi ikke med de store forskjellene det kan
være, f.eks. mellom innersving og yttersving. Punkthastigheten rett over sikringen sier mye om
belastningen lokalt, men er vanskelig å beregne.
Ulike beregningsmetoder for stabil steinstørrelse bruker vannhastighet definert på ulike måter:
Q
V = A er gjennomsnittshastigheten over hele strømningstverrsnittet (m/s).
u b , som er hastigheten i avstand 0,1
y over bunnen, der y er vanndybden (m/s).
1
U, som er hastigheten midlet over dybden, U =
y ∫ udy (m/s)
Alle hastighetene er målt i horisontal retning.
Tilnærmet beregning av dybdemiddelhastigheten, U
Gjennomsnittshastighet over dybden, U (May, 2002):
U = 2 3V
U = 4 3V
bredden.
i foten av en plastret skråning på en rett strekning.
i foten av en plastret skråning, i yttersving og andre steder der strømmen står mot
Beregning av punkthastigheten u b
For vanlig strømning i en ru elv eller kanal, kan punkthastigheten 0,1 y over bunnen, u b , beregnes fra
gjennomsnittshastigheten (Escarameia 1998):
Her er:
V
u
b
=
(2.17)
0,68log10 +
y
( ) 0, 71
k s
k s = bunnruheten, som kan settes lik D 50 for bunnmaterialet (m)
y = vanndybden (m)
Punkthastigheten, u b , kan og anslås fra gjennomsnittshastigheten over dybden (Escarameia 1998):
u b
= 0,74 til 0, 90 U på en rett strekning med normal turbulens.
y
0
16