Analysis of mechanical-hydraulic bedload deposition control measures

Schwindt, Sebastian; Franca, Mário J.; Cesare, Giovanni De; Schleiss, Anton

doi:10.1016/j.geomorph.2017.07.020

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“…The previously defined parameter values for the bar screen design: bar spacing bi = D84 and clearance height fm•D84 where fm = 1.75 [7] for a coarse sediment mixture, are coherent with the values found here. However, for finer sediment and therefore smaller D84, bar spacings of bi < 1.23•D84 may cause sediment retention when the discharge and the bed load transport are small (corresponding to non-hazardous floods).…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 87%

“…The bank full discharge of the guiding channel is equal to the target discharge for triggering retention. So far, this concept has been tested with a coarse grain supply mixture on an experimental setup [6,7,4]. We revalidate the design with a finer grain supply mixture and provide further testing on the optimal bar screen design parameters.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Design optimization of permeable sediment traps for fluvial bed load transport

et al. 2018

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Sediment traps are crucial elements for flood protection in mountain rivers with high sediment transport capacity. Existing structures often interrupt the channel connectivity. Ideally, a sediment trap should be permeable for bed load during non-hazardous floods and ensure sediment retention during hazardous discharges. A new sediment trap concept, fulfilling these requirements was recently developed and tested in a laboratory flume. A guiding channel trough the deposition area is combined with a slot check dam having an upstream bar screen with bottom clearance. This study aims to validate the proposed concept with a finer sediment mixture on an experimental set-up. Furthermore, we provide improved recommendations for bar screen design regarding minimal bar spacing and the range of applicable clearance heights. Optimal bar spacing and clearance heights of the bar screen are determined through individual tests of the bar screen with steady discharges and varying sediment supply intensity. The best performing bar screen configuration is subsequently tested in combination with a slot check dam using a flood hydrograph to simulate the influence of quasi-unsteady discharge. The proposed concept corresponds to a combined mechanical-hydraulic control and works well for a large range of grain sizes, if the bar screen is correctly adapted.

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Section: Discussionsupporting

confidence: 87%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design optimization of permeable sediment traps for fluvial bed load transport

et al. 2018

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“…Par ailleurs, le milieu académique n'a pas cessé d'étudier l'hydraulique torrentielle et le fonctionnement de ces ouvrages. Nous défendons l'idée que la science est aujourd'hui suffisamment mature pour proposer des critères de conception visant à une plus grande sélectivité dans la fonction à assurer par les plages de dépôts (Piton and Recking 2016a, Schwindt et al 2017a, 2017b, 2018. Par ailleurs, les retours d'expérience sur des ouvrages existants seront une source d'information supplémentaire pour la définition de ces critères.…”

Section: Iv4 Vers Des Plages De Dépôt Plus Sélectivesunclassified

“…A minima, il peut être souvent envisagé de mettre en place un orifice de fond permettant le transit de la charge sédimentaire liée aux crues de magnitude suffisamment limitée pour ne pas menacer les enjeux. Les travaux récents de Schwindt et al (2017aSchwindt et al ( , 2017bSchwindt et al ( , 2018 donnent des lignes directrices très claires sur la façon de concevoir un ouvrage transparent aux petites crues mais forçant néanmoins la rétention des crues majeures. Ces recommandations ont d'ailleurs été confirmées par les observations de terrain de Piton et al (2018a).…”

Section: Iv4 Vers Des Plages De Dépôt Plus Sélectivesunclassified

Usage des ouvrages de correction torrentielle et plages de dépôt : origine, état des lieux, perspectives

et al. 2019

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La correction torrentielle des torrents les plus actifs a été lancée en France par la politique de restauration des terrains en montagne de 1882 sur la base de travaux pionniers plus anciens. Elle a d'abord mis à profit la correction active des hauts bassins par la lutte contre l'érosion à la source mais a aussi accompagné le développement de la protection passive des enjeux par le piégeage et la canalisation des écoulements dans les zones aval. Cette lutte contre l'érosion et les risques torrentiels induits fait toujours l'objet d'investissements publics pour entretenir les systèmes de protection existants et, si nécessaire, en construire de nouveaux. Les contextes environnementaux, socio-économiques et techniques d'implantation et de gestion de ces systèmes de protection ont évolué. Il y a donc matière à s'interroger sur l'usage actuel qui est fait des ouvrages de correction torrentielle et des plages de dépôts, ouvrages spécifiques au contexte torrentiel. Cet article rappelle en premier lieu un historique de leur émergence. La seconde partie liste les fonctions de ces ouvrages : quels effets qualitatifs pouvons-nous espérer de ces structures à la lumière de plus de 150 ans d'expérience ? La dernière partie donne quelques perspectives concernant l'usage de ces ouvrages : pourquoi faut-il maintenir une part de correction active malgré les difficultés associées ? Qu'est-ce qui peut justifier d'abandonner ou de détruire certains ouvrages ? Quelles nouvelles approches semblent émerger dans la conception de ces ouvrages, et plus particulièrement des plages de dépôt modernes.

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“…Bei intensivem Geschiebetransport ergeben sich ein größeres Ablagerungsgefälle J dep und damit auch ein größeres Rückhaltevolumen. Bei Einstau des Durchlasses kann seine Abflusskapazität wie folgt berechnet werden [3], [7]:…”

Section: Problematik Der Selbsttätigen Entleerung Und Gewässerdurchgäunclassified

Teildurchgängige Geschiebesammler für sicheren Rückhalt

Schwindt¹,

Franca²,

Schleiss³

2018

Wasserwirtsch

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Geschiebesammler halten oft bei kleineren Hochwassern unnötig Geschiebe zurück. Dadurch wird die öko-morphologische Gewässerkontinuität unterbrochen. Beobachtet werden zudem oft gefährliche, selbsttätige Entleerungen. Durch den Einsatz eines Leitgerinnes im Rückhalteraum von Geschiebesammlern und einem Abschlussbauwerk mit vorgelagertem Grobrechen können die Geschiebedurchgängigkeit bei geringem Abfluss erhöht und der sichere Geschieberückhalt bei Hochwasser verbessert werden.

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Analysis of mechanical-hydraulic bedload deposition control measures

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Design optimization of permeable sediment traps for fluvial bed load transport

Design optimization of permeable sediment traps for fluvial bed load transport

Usage des ouvrages de correction torrentielle et plages de dépôt : origine, état des lieux, perspectives

Teildurchgängige Geschiebesammler für sicheren Rückhalt

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