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Simulating sine-generated meandering channel evolution with an analytical model / Chen, D. in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°3 (2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°3 (2006) . - 363-373 p. Titre : Simulating sine-generated meandering channel evolution with an analytical model Titre original : Simulation de l'évolution de mélandres sinusoïdaux de canal avec un modèle analytique Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, D., Auteur ; Duan, J. D., Auteur Article en page(s) : 363-373 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bank  erosion  Meander  Sediment  transport  Secondary  flow  Theoretical  Model  Erosion  de  banque  Méandre  Transport  de  sédiment  Ecoulement  secondaire  Théorique  Modèle Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : An analytical model to simulate the evolution of a meandering channel was developed based on the analytical solution of flow field in a sine-generated?meandering channel and application of the bank erosion model by Duan et al. The flow-field solution was derived from two-dimensional, depth-averaged, steady-flowequations in channel-fitted, curvilinear orthogonal coordinates where the transverse bed slope was treated as a variable increasing with channel sinuosity. The flow-field solution indicated that the location where the shift of maximum velocity zone from the convex to concave banks in sine-generated channels varies with the transverse bed slope and the strength of secondary current. The rate of bank erosion was calculated as a gradient function of the longitudinal sediment transport rate and strength of the secondary flow rather than being proportional to the magnitude of excessive near-bank velocity or shear stress. This model replicated the evolution of meandering channels from mildly to highly sinuous ones. Simulation results showed the migration of meandering channel is a combination of downstream translation, lateral extension, expansion, and downstream and upstream rotation. Low-sinuous free meanders migrate rapidly toward downstream. As the sinuosity increases, downstream translation diminishes, and meandering loops expand laterally with its head rotating toward downstream and then upstream. The simulated results indicated the gradient of the longitudinal sediment transport rate is essential in modeling meandering evolution. Un modèle analytique pour simuler l'évolution d'un canal de méandre a été développé a basé sur la solution analytique du champ d'écoulement dans sinus-produit ? le canal et l'application de méandre de l'érosion de banque modèlent par Duan et autres. La solution de couler-champ a été dérivée de bidimensionnel, profondeur-fait la moyenne, régulier-flowequations dans des coordonnées orthogonales canal-adaptées et curvilignes où la pente transversale de lit a été traitée en tant qu'augmentation variable avec la sinuosité de canal. La solution de couler-champ a indiqué que l'endroit où le décalage de la zone maximum de vitesse du corps convexe vers les banques concaves dans des canaux sinus-produits change avec la pente transversale de lit et la force du courant secondaire. Le taux d'érosion de banque a été calculé en tant qu'une fonction de gradient du taux de transport de sédiment et de la force longitudinaux de l'écoulement secondaire plutôt que d'être proportionnel à l'importance de la vitesse de proche-banque ou de l'effort de cisaillement excessive. Ce modèle a replié l'évolution des canaux de méandre de modérément à fortement les sinueux. Les résultats de simulation ont montré que la migration du canal de méandre est une combinaison de traduction descendant, de prolongation latérale, d'expansion, et en aval et ascendante de rotation. les méandres libres Bas-sinueux émigrent rapidement vers en aval. À mesure que la sinuosité augmente, la traduction descendant diminue, et les boucles de méandre augmentent latéralement avec sa tête tournant vers en aval et puis en amont. Les résultats simulés ont indiqué que le gradient du taux longitudinal de transport de sédiment est essentiel en modelant l'évolution de méandre. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Méandres En ligne : dchen@dri.edu [article] Simulating sine-generated meandering channel evolution with an analytical model = Simulation de l'évolution de mélandres sinusoïdaux de canal avec un modèle analytique [texte imprimé] / Chen, D., Auteur ; Duan, J. D., Auteur . - 363-373 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°3 (2006) . - 363-373 p. Mots-clés : Bank  erosion  Meander  Sediment  transport  Secondary  flow  Theoretical  Model  Erosion  de  banque  Méandre  Transport  de  sédiment  Ecoulement  secondaire  Théorique  Modèle Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : An analytical model to simulate the evolution of a meandering channel was developed based on the analytical solution of flow field in a sine-generated?meandering channel and application of the bank erosion model by Duan et al. The flow-field solution was derived from two-dimensional, depth-averaged, steady-flowequations in channel-fitted, curvilinear orthogonal coordinates where the transverse bed slope was treated as a variable increasing with channel sinuosity. The flow-field solution indicated that the location where the shift of maximum velocity zone from the convex to concave banks in sine-generated channels varies with the transverse bed slope and the strength of secondary current. The rate of bank erosion was calculated as a gradient function of the longitudinal sediment transport rate and strength of the secondary flow rather than being proportional to the magnitude of excessive near-bank velocity or shear stress. This model replicated the evolution of meandering channels from mildly to highly sinuous ones. Simulation results showed the migration of meandering channel is a combination of downstream translation, lateral extension, expansion, and downstream and upstream rotation. Low-sinuous free meanders migrate rapidly toward downstream. As the sinuosity increases, downstream translation diminishes, and meandering loops expand laterally with its head rotating toward downstream and then upstream. The simulated results indicated the gradient of the longitudinal sediment transport rate is essential in modeling meandering evolution. Un modèle analytique pour simuler l'évolution d'un canal de méandre a été développé a basé sur la solution analytique du champ d'écoulement dans sinus-produit ? le canal et l'application de méandre de l'érosion de banque modèlent par Duan et autres. La solution de couler-champ a été dérivée de bidimensionnel, profondeur-fait la moyenne, régulier-flowequations dans des coordonnées orthogonales canal-adaptées et curvilignes où la pente transversale de lit a été traitée en tant qu'augmentation variable avec la sinuosité de canal. La solution de couler-champ a indiqué que l'endroit où le décalage de la zone maximum de vitesse du corps convexe vers les banques concaves dans des canaux sinus-produits change avec la pente transversale de lit et la force du courant secondaire. Le taux d'érosion de banque a été calculé en tant qu'une fonction de gradient du taux de transport de sédiment et de la force longitudinaux de l'écoulement secondaire plutôt que d'être proportionnel à l'importance de la vitesse de proche-banque ou de l'effort de cisaillement excessive. Ce modèle a replié l'évolution des canaux de méandre de modérément à fortement les sinueux. Les résultats de simulation ont montré que la migration du canal de méandre est une combinaison de traduction descendant, de prolongation latérale, d'expansion, et en aval et ascendante de rotation. les méandres libres Bas-sinueux émigrent rapidement vers en aval. À mesure que la sinuosité augmente, la traduction descendant diminue, et les boucles de méandre augmentent latéralement avec sa tête tournant vers en aval et puis en amont. Les résultats simulés ont indiqué que le gradient du taux longitudinal de transport de sédiment est essentiel en modelant l'évolution de méandre. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Méandres En ligne : dchen@dri.edu