VEILEDER Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer ... - NVE

2.18.6 Virkning av undervannet
Formel (2.32) gjelder så lenge undervannet er tilstrekkelig lavt i forhold til terskelkrona. Som en
tilnærmet regel for hvor høyt undervannet kan stå over terskeltoppen uten å påvirke kapasiteten av
overløpet, kan en bruke uttrykket H u ≤ 2/3 H. Her er H u nivået på undervannet og H energinivået
oppstrøms, begge målt fra toppen av terskelen. Grensen vil avhenge noe av terskelformen og
geometrien nedstrøms.
Stiger undervannet mer, vil forskjellen mellom undervann og overvann bli mindre og mindre, til
terskelen ikke lenger har noen virkning oppover elva. En sier da at terskelen er druknet (Figur 29,
øverste vannlinje). Dette er ofte den tilstanden en ønsker ved dimensjonerende flom.
Selv i en slik situasjon vil terskelen ha merkbar virkning lokalt fordi hastigheten er større over selve
terskelen, og det gir større hastighetshøyde og ofte synlig senket vannflate over selve terskelen. Slikt
skaper turbulens nedstrøms, og kan medføre at en lokal erosjonsgrop nedstrøms terskelen oppstår eller
ev. utvikles videre.
2.18.7 Forløp av hastighet og skjærspenning over terskler
Mens det er relativt enkelt å beregne hastighet og bunnskjærspenning på en elvestrekning med jevn
helling uten terskler, vil strømforholdene omkring og over en terskel være mer kompliserte.
Like oppstrøms terskelen vil det være en oppstuvningssone der strømmen nærmest bunnen retarderes,
mens vannhastigheten øker fra bunnen til overflaten. I dette området kan det foregå både erosjon og
avleiring, avhengig av turbulensforholdene.
Dersom det er underkritisk strømning oppstrøms terskelen, vil det oppstå overgang til overkritisk
strømning over selve terskeltoppen. I det kritiske snitt er dybden y c og hastigheten, V c , gitt av
formlene:
q
g
2
y 3 c
= (2.33)
Her er:
V
c
= gy c
(2.34)
y c = kritisk dybde (m)
V c = kritisk vannhastighet (m/s)
q = enhetsvannføring (vannføring per terskellengde) (m 3 /s/m)
g = tyngdens akselerasjon (m/s 2 )
Over selve terskelen og nedover skråningen vil hastigheten øke videre før den bremses igjen, når
vannet møter undervannet. Toppen av terskelen, ev. nedstrøms skråning og det turbulente området der
fallenergien drepes, vil derfor være mest utsatt for erosjon eller andre skader.
Dersom terskelen er smalere enn selve elveløpet, vil det i tillegg oppstå turbulens og skjærkrefter
omkring og nedstrøms flankene.
48