Year: 2013
Type: dissertation
Abstract: SamevattingGroynes is hidrouliese strukture, tipies gebou uit skanskorwe in Suid Afrika, wat vanaf die buiteoewer van "n rivier strek na die hoofkanaal.Groynes word hoofsaaklik aangewend as rigmure in riviere en om rivieroewers te beskerm teen erosie.Erosiebeskerming word geskep deur vloei weg te deflekteer van die rivieroewer en energie te dissipeer.Sodoende vorm areas met lae vloeisnelhede naby die oewer wat die potensiaal vir erosie verminder.Groynes is sedert die vroeë 1990s in die Wes-Kaap gebruik as "n manier om landbougrond teen erosie te beskerm.Daar is egter "n tekort aan gepubliseerde ontwerpriglyne vir die gebruik van groynes vir erosiebeskeriming in riviere.Hierdie studie is gedoen om die vloei-, uitskuringsen sediment neersettingspatrone, geassossiëer met die implementering van groynes, te ondersoek."n Fisiese model van "n tipiese kronkelende Suid-Afrikaanse rivier is gebou in die Hidrouliese Laboratorium by die Universiteit van Stellenbosch.Die model bestaan uit twee opeenvolgende 90˚ draaie om die erosie-patrone te simuleer.Verskillende uitlegte vir "n reeks groynes is getoets om die optimale ontwerp vas te stel in terme die projeksielengte van die groynes, die spasiëring tussen opeenvolgende groynes as "n faktor van die projeksielengte en die oriëntasie van die groynes ten opsigte van die aankomende vloeirigting."n Geïntegreerde sagteware pakket wat ontwikkel is by die "National Centre for Computational Hydroscience and Engineering", by die Universiteit van Mississippi, genaamd CCHE2D is gebruik om die fisiese eksperimente numeries te simuleer.Die model is gekalibreer deur die Manning n waarde van die sediment aan te pas, die stroomaf waterdiepte wat bereken is, en die vloeitempo wat waargeneem is tydens die fisiese eksperimente.Die model is bekragtig deur uitskuurdieptes van die fisiese-en hidrodinamiese modelle te vergelyk.Vanuit die resultate wat verkry is in die fisiese-en numeriese modelle, is daar gevind dat groynes met "n loodregte oriëntasie met betrekking tot die aankomende vloei optimaal is.Daar is gevind dat groynes met "n stroomop oriëntasie oormatige uitskuring rondom die neus van die groynes ondervind, terwyl hersirkulasie van vloei teen "n hoë snelheid plaasvind, wat erosie van die oewer tot gevolg het.Groynes met "n oriëntasie na die stroomaf kant het baie min hersirkulasie van vloei tot gevolg gehad, wat tot minder erosiebeskerming van die buitebank gelei het.Die optimale ontwerp is geïdentifiseer as groynes met loodregte oriëntasie, "n projeksielengte van 0.675 m en "n spasiëring van 3.5 keer die projeksielengte.Vir die gegewe ontwerp is Stellenbosch University http://scholar.sun.ac.za v werwelstrome gevind wat die hele area tussen opeenvolgende groynes dek, wat area van lae vloei sones veroorsaak naby die oewer, wat sediment deponering bevorder en die potensiaal vir uitskuring verminder.Aanbeveling vir verdere studies sluit die studie van die effekte van verskillende draai radiusse en die sediment-grootte in, sowel as verskillende kanaalbreedtes, vloeie en rivierhellings.Die gebruik van "n drie-dimensionele hidrodinamiese model sal ook voordelig wees om die betrokke vloei-en uitskuringspatrone rakende verskillende ontwerpe beter te verstaan.
Authors: Van den Heever, Arende Daniel De Waal
Language: English
Subfield: Earth-Surface Processes
Field: Earth and Planetary Sciences
Domain: Physical Sciences
SDG: Life on land
Open Access status: green
Funder: National Research Foundation
OpenAlex ID: W800535940