Backward erosion piping is driven by seepage forces acting on the soil grains at the downstream end of the seepage path. A new device for the laboratory testing of backward erosion progression was developed and tested. The device consists of a plexiglass prism at which the seepage path has been predefined. The prism was equipped with an inflow consisting of gravel separated from tested sand by a strainer. The hydraulic gradient along the seepage pipe was observed by a set of piezometers and pressure cells, and the seepage discharge was measured volumetrically. The transported sediment was trapped in a vertical cone located downstream from the device. The progression of the seepage path, the piezometric heads and the trapped material was observed by two synchronous cameras. 15 trial tests have been carried out to date, and from these, the interim results are presented.
Empirical formulae are often used in practice to quickly and cheaply determine the hydraulic conductivity of soil. Numerous relations based on dimensional analysis and experimental measurements have been published for the determination of hydraulic conductivity since the end of 19th century. In this paper, 20 available empirical formulae are listed, converted and re-arranged into SI units. Experimental research was carried out concerning hydraulic conductivity for three glass bead size (diameters 0.2 mm, 0.5 mm and 1.0 mm) and variable porosity. The series of experiments consisted of 177 separate tests conducted in order to obtain relevant statistical sets. The validity of various published porosity functions and empirical formulae was verified with the use of the experimental data obtained from the glass beads. The best fit was provided by the porosity function n3/(1–n)2. In the case of the estimation of the hydraulic conductivity of uniform glass beads, the best fit was exhibited by formulae published by Terzaghi, Kozeny, Carman, Zunker and Chapuis et al.
Broad-crested side weirs have been the subject of numerous hydraulic studies; however, the flow field at the weir crest and in front of the weir in the approach channel still has not been fully described. Also, the discharge coefficient of broad–crested side weirs, whether slightly inclined towards the stream or lateral, still has yet to be clearly determined. Experimental research was carried out to describe the flow characteristics at low Froude numbers in the approach flow channel for various combinations of in- and overflow discharges. Three side weir types with different oblique angles were studied. Their flow characteristics and discharge coefficients were analyzed and assessed based on the results obtained from extensive measurements performed on a hydraulic model. The empirical relation between the angle of side weir obliqueness, Froude numbers in the up- and downstream channels, and the coefficient of obliqueness was derived.
The text comprises the method of the determination of dispersion coefficient at water courses. The text follows the paper Dispersion Coefficient for Open Channels Profiles of Natural Shape [4], which was published in the J. Hydrol. Hydromech., 43, 1995, 1-2, 93-101. The resulting formulae (12) to (15) and values of longitudinal dispersion coefficients in that paper are deemed to be incorrect. The corrected results of the analytical solution are given in the paper together with the comparison with numerical and experimental results. and V příspěvku je uveden postup výpočtu koeficientu podélné hydrodynamické disperze ve vodních tocích řešením Fischerova integrálu. Text navazuje na článek [4] Disperzný koeficient pre prirodzené profily povrchových tokov Ing. Karola Kosorina, DrSc., uveřejněný ve Vodohospodářském časopise, 43, 1995, 1-2, 93- 101. Podle názoru autorů tohoto příspěvku nejsou ani výsledné vztahy (12) až (15) ani výsledky v tabulkách 1 až 3 ve zmíněném článku [4] správné. V příspěvku uvádíme opravené vztahy spolu s jejich srovnáním s výsledky numerického výpočtu a experimentálního pokusu provedeného v roce 2000 na řekách Svitavě a Svratce.
One of the basic questions related to the safety of dikes and river levees is the size of the freeboard. One of the important parameters for freeboard design is the height of waves and wave run-up on levee slopes. Routine and standardised calculations of wave run-up deal with the freeboards of dams where wind waves originate on the still water of the reservoir. In the case of running water in streams (thereinafter only ''currents'') the effect of wave and current interaction on wave run-up is usually not taken into account due to the lack of reliable knowledge regarding the phenomenon. In the Czech Republic this question is topical in the case of large rivers such as the Elbe, the Vltava and the Morava. Within the framework of the projects Hydralab III and NAZV QI 92A139, hydraulic research and further analysis focused on wave run-up as a result of the combination of current and wind wave parameters were performed. The laboratory research was carried out in a hydraulic flume with a wavemaker on the right bank and a levee with a slope of 1:3 installed on the left bank opposite the wavemaker. Waves were generated both perpendicular and oblique to the levee axis; the angle of oblique wave attack varied within the range of ± 30°. The aim of this paper is to compare the results of the mentioned research with recommendations mentioned in the Czech National Standard CSN 75 0255 Calculation of wave effects on water structures and to quantify the effect of current on the wave run-up height. and Jednou ze základních otázek spojených s bezpečností hráze je návrh převýšení její koruny nad maximální hladinou vzdouvané vody. Důležitým parametrem ovlivňujícím návrh převýšení je výška vln vybíhajících po svahu hráze. Běžné postupy výpočtu výšky výběhu vlny na svah jsou realizovány za předpokladu, že vlny vznikají na stojatých vodách. Vliv proudění se obvykle vzhledem k nízké úrovni znalostí tohoto jevu na tekoucích vodách zanedbává. V podmínkách České Republiky je otázka vlivu proudění na výšku výběhu relevantní zejména na velkých tocích jako Labe, Vltava nebo Morava. V rámci projektů Hydralab III a NAZV QI 92A139 byl uskutečněn hydraulický výzkum a analýza dat se speciálním zaměřením na výšku výběhu větrových vln při započtení vlivu proudění. Výzkum byl realizován na modelu hráze se sklonem svahu 1 : 3, který byl umístěn ve zkušební nádrži osazené vlnoproduktorem vedeným rovnoběžně s modelem hráze. Vlny zde byly generovány jednak kolmo vzhledem k podélné ose hráze, jednak šikmo v rozsahu úhlů ± 30°. Výsledky výzkumu byly porovnány s doporučeními uvedenými v České státní normě ČSN 75 0255 Výpočet účinků vln na stavby na vodních nádržích a zdržích.
The use of environmentally-friendly materials in hydraulic engineering (e.g. the stone lining of weirs at levees) calls for the more accurate estimation of the discharge coefficient for broad-crested weirs with a rough crest surface. However, in the available literature sources the discharge coefficient of broad-crested weirs is usually expressed for a smooth crest. The authors of this paper have summarized the theoretical knowledge related to the effect of weir crest surface roughness on the discharge coefficient. The method of determination of the head-discharge relation for broad-crested weirs with a rough crest surface is proposed based on known discharge coefficient values for smooth surfaces and on the roughness parameters of the weir. For selected scenarios the theoretical results were compared with experimental research carried out at the Laboratory of Water Management Research, Faculty of Civil Engineering (FCE), Brno University of Technology (BUT). and Používání přírodě blízkých materiálů ve vodním hospodářství (např. kamenná opevnění povrchu přelivů v ochranných hrázích) vyvolává požadavek přesnějšího stanovení součinitele průtoku pro přelivy se širokou a hydraulicky drsnou korunou. V dostupných literárních pramenech je součinitel průtoku přelivů se širokou korunou obvykle vyjádřen pouze pro hladký povrch koruny přelivu. Autoři článku shrnuli teoretické poznatky týkající se vlivu drsnosti povrchu koruny přelivu na součinitel průtoku a navrhli metodu pro stanovení způsobu hydraulického výpočtu konzumční křivky přepadu přes přeliv se širokou a drsnou korunou. Postup vychází ze znalosti součinitele průtoku přelivu s hladkou korunou a charakteristik drsnosti. Pro vybrané scénáře byly teoreticky vypočítané hodnoty porovnány s výsledky experimentálního výzkumu uskutečněného v Laboratoři vodohospodářského výzkumu Ústavu vodních staveb, Fakulty stavební, Vysokého učení technického v Brně.