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Applicability of Sediment Transport Capacity Models for Nonsteady State Erosion from Steep Slopes / Tayfur, Gokmen in Journal of hydrologic engineering, Vol. 7, N° 3 (Mai/Juin 2002)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 7, N° 3 (Mai/Juin 2002) . - 252-259 p. Titre : Applicability of Sediment Transport Capacity Models for Nonsteady State Erosion from Steep Slopes Titre original : L'Applicabilité de la Capacité de Transport de Sédiment Modèle pour l'Erosion d'Etat d'Esiquilibre des Pentes Raidess Type de document : texte imprimé Auteurs : Tayfur, Gokmen, Auteur Article en page(s) : 252-259 p. Note générale : Hydrologie, Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sediment  transport  Slopes  Erosion  Shear  stress  Transport  de  sédiment  Pentes  Effort  de  cisaillement Index. décimale : 551.4/620 Résumé : The Physics based sediment transport equations are derived from the assumption that the sediment transport rate can be determined by a dominant variable such as flow discharge, flow velocity, slope, shear stress, stream power, and unit stream power. In modeling of sheet erosion/sediment transport, many models that determine the transport capacity by one of these dominant variables have been developed. The Developed models mostly simulate steady-state sheet erosion. Few models that are based on the shear-stress approach attempt to simulate nonsteady state sheet erosion. This Study qualitatively investigates the applicability of the transport capacity models that are based on one of the commonly employed dominant variables--unit stream power, and shear stress--to simulate nonsteady state sediment loads from steep slopes under different rainfall intensities. The Test of the calibrated models with observed data sets shows that the unit stream power model gives better simulation of sediment loads from mild slopes. The Stream power and the shear stress models, on the other hand, simulate sediment loads from steep slopes more satisfactorily. The Exponent(Ki) in the sedimnt transport capacity formula is found to be 1.2, 1.9, and 1.6 for the stream power model, the shear stress model, and the unit stream power model, respectively. La physique a basé des équations de transport de sédiment sont dérivées de la prétention que le taux de transport de sédiment peut être déterminé par une variable dominante telle que la décharge d'écoulement, la vitesse d'écoulement, la pente, l'effort de cisaillement, la puissance de jet, et la puissance de jet d'unité. En modelant du transport de la feuille erosion/sediment, beaucoup de modèles qui déterminent la capacité de transport par une de ces variables dominantes ont été développés. Les modèles développés simulent la plupart du temps l'érosion équilibrée de feuille. Peu de modèles qui sont basés sur cisailler-soumettent à une contrainte la tentative d'approche de simuler l'érosion nonsteady de feuille d'état. Cette étude étudie qualitativement l'applicabilité des modèles de capacité de transport qui sont basés sur une des variables dominantes généralement utilisées -- puissance de jet d'unité, et effort de cisaillement -- pour simuler le sédiment nonsteady d'état chargent des pentes raides sous différentes intensités de précipitations. L'essai des modèles calibrés avec les Modem observés prouve que le modèle de puissance de jet d'unité donne une meilleure simulation des charges de sédiment des pentes douces. La puissance de jet et les modèles d'effort de cisaillement, d'autre part, simulent des charges de sédiment des pentes raides plus d'une manière satisfaisante. L'Exponent(Ki) dans la formule de capacité de transport de sedimnt s'avère 1.2, 1.9, et 1.6 pour le modèle de puissance de jet, le modèle d'effort de cisaillement, et le modèle de puissance de jet d'unité, respectivement. [article] Applicability of Sediment Transport Capacity Models for Nonsteady State Erosion from Steep Slopes = L'Applicabilité de la Capacité de Transport de Sédiment Modèle pour l'Erosion d'Etat d'Esiquilibre des Pentes Raidess [texte imprimé] / Tayfur, Gokmen, Auteur . - 252-259 p. Hydrologie, Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 7, N° 3 (Mai/Juin 2002) . - 252-259 p. Mots-clés : Sediment  transport  Slopes  Erosion  Shear  stress  Transport  de  sédiment  Pentes  Effort  de  cisaillement Index. décimale : 551.4/620 Résumé : The Physics based sediment transport equations are derived from the assumption that the sediment transport rate can be determined by a dominant variable such as flow discharge, flow velocity, slope, shear stress, stream power, and unit stream power. In modeling of sheet erosion/sediment transport, many models that determine the transport capacity by one of these dominant variables have been developed. The Developed models mostly simulate steady-state sheet erosion. Few models that are based on the shear-stress approach attempt to simulate nonsteady state sheet erosion. This Study qualitatively investigates the applicability of the transport capacity models that are based on one of the commonly employed dominant variables--unit stream power, and shear stress--to simulate nonsteady state sediment loads from steep slopes under different rainfall intensities. The Test of the calibrated models with observed data sets shows that the unit stream power model gives better simulation of sediment loads from mild slopes. The Stream power and the shear stress models, on the other hand, simulate sediment loads from steep slopes more satisfactorily. The Exponent(Ki) in the sedimnt transport capacity formula is found to be 1.2, 1.9, and 1.6 for the stream power model, the shear stress model, and the unit stream power model, respectively. La physique a basé des équations de transport de sédiment sont dérivées de la prétention que le taux de transport de sédiment peut être déterminé par une variable dominante telle que la décharge d'écoulement, la vitesse d'écoulement, la pente, l'effort de cisaillement, la puissance de jet, et la puissance de jet d'unité. En modelant du transport de la feuille erosion/sediment, beaucoup de modèles qui déterminent la capacité de transport par une de ces variables dominantes ont été développés. Les modèles développés simulent la plupart du temps l'érosion équilibrée de feuille. Peu de modèles qui sont basés sur cisailler-soumettent à une contrainte la tentative d'approche de simuler l'érosion nonsteady de feuille d'état. Cette étude étudie qualitativement l'applicabilité des modèles de capacité de transport qui sont basés sur une des variables dominantes généralement utilisées -- puissance de jet d'unité, et effort de cisaillement -- pour simuler le sédiment nonsteady d'état chargent des pentes raides sous différentes intensités de précipitations. L'essai des modèles calibrés avec les Modem observés prouve que le modèle de puissance de jet d'unité donne une meilleure simulation des charges de sédiment des pentes douces. La puissance de jet et les modèles d'effort de cisaillement, d'autre part, simulent des charges de sédiment des pentes raides plus d'une manière satisfaisante. L'Exponent(Ki) dans la formule de capacité de transport de sedimnt s'avère 1.2, 1.9, et 1.6 pour le modèle de puissance de jet, le modèle d'effort de cisaillement, et le modèle de puissance de jet d'unité, respectivement.

Modeling Two-Dimensional Erosion Process Over Infiltrating Surfaces / Tayfur, Gokmen in Journal of hydrologic engineering, Vol. 6, N° 3 (Mai/Juin 2001)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 6, N° 3 (Mai/Juin 2001) . - 259-262 p. Titre : Modeling Two-Dimensional Erosion Process Over Infiltrating Surfaces Titre original : Modeler le Procédé deux-Dimensionnel d'Érosion au-dessus des Surfaces d'Infiltration Type de document : texte imprimé Auteurs : Tayfur, Gokmen, Auteur Article en page(s) : 259-262 p. Note générale : Hydrologie, Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Physique  Ecoulement  Erosion  Equations  unidimensionnelles  Vague  cinétique  Sédiment  Eau  Sol  Analyse  de  sensibilité  Coefficient  d'érodibilité  Décharge Index. décimale : 551.4/620 Résumé : The Physics-based modeling of the rainfall-runoff induced erosion process is accomplished. The Existing one-dimensional erosion process equations are extended to two dimensions and kinetics wave approximation is used. The model assumes that suspended sediment does not affect flow dynamics. The Model considers the effect of flow depth plus loose soil depth on soil detachment. Sensitivity analysis results indicate that the effects of the soil erodibility coefficient (η) and exponent (K1) on sediment discharges are quite pronounced. On steep slopes, the effect of flow depth plus loose soil depth on sediment discharge is insignificant. Modeler Physique-basé du procédé induit par écoulement d'érosion est accompli. Les équations unidimensionnelles existantes de procédé d'érosion sont prolongées à deux dimensions et l'approximation de vague de cinétique est employée. Le modèle suppose que le sédiment suspendu n'affecte pas la dynamique d'écoulement. Le modèle considère l'effet du tirant d'eau plus la profondeur lâche de sol en détachement de sol. Les résultats d'analyse de sensibilité indiquent que les effets du coefficient d'erodibilité de sol (η) et l'exposant (K1) sur des décharges de sédiment sont tout à fait prononcé. Sur les pentes raides, l'effet du tirant d'eau plus la profondeur lâche de sol sur la décharge de sédiment est insignifiant. [article] Modeling Two-Dimensional Erosion Process Over Infiltrating Surfaces = Modeler le Procédé deux-Dimensionnel d'Érosion au-dessus des Surfaces d'Infiltration [texte imprimé] / Tayfur, Gokmen, Auteur . - 259-262 p. Hydrologie, Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 6, N° 3 (Mai/Juin 2001) . - 259-262 p. Mots-clés : Physique  Ecoulement  Erosion  Equations  unidimensionnelles  Vague  cinétique  Sédiment  Eau  Sol  Analyse  de  sensibilité  Coefficient  d'érodibilité  Décharge Index. décimale : 551.4/620 Résumé : The Physics-based modeling of the rainfall-runoff induced erosion process is accomplished. The Existing one-dimensional erosion process equations are extended to two dimensions and kinetics wave approximation is used. The model assumes that suspended sediment does not affect flow dynamics. The Model considers the effect of flow depth plus loose soil depth on soil detachment. Sensitivity analysis results indicate that the effects of the soil erodibility coefficient (η) and exponent (K1) on sediment discharges are quite pronounced. On steep slopes, the effect of flow depth plus loose soil depth on sediment discharge is insignificant. Modeler Physique-basé du procédé induit par écoulement d'érosion est accompli. Les équations unidimensionnelles existantes de procédé d'érosion sont prolongées à deux dimensions et l'approximation de vague de cinétique est employée. Le modèle suppose que le sédiment suspendu n'affecte pas la dynamique d'écoulement. Le modèle considère l'effet du tirant d'eau plus la profondeur lâche de sol en détachement de sol. Les résultats d'analyse de sensibilité indiquent que les effets du coefficient d'erodibilité de sol (η) et l'exposant (K1) sur des décharges de sédiment sont tout à fait prononcé. Sur les pentes raides, l'effet du tirant d'eau plus la profondeur lâche de sol sur la décharge de sédiment est insignifiant.

Numerical Model for Transport Over Nonplanar, Nonhomogeneous Surfaces / Singh, Vijay P. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 1 (Janvier/Fevrier 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 1 (Janvier/Fevrier 2004) . - 35-41 p. Titre : Numerical Model for Transport Over Nonplanar, Nonhomogeneous Surfaces Titre original : Modèle Numérique pour l'Excédent de Transport Non Planaire, Surfaces Non Homogènes Type de document : texte imprimé Auteurs : Singh, Vijay P., Auteur ; Tayfur, Gokmen, Auteur Article en page(s) : 35-41 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Numerical  models  Sediment  transport  Infiltration  Sediment  concentration  Wave  equations  Modèles  numériques  Transport  de  sédiment  Concentration  en  sédiment  Equations  d'ondes Index. décimale : 551.4 Résumé : Sediment transport on surfaces with spatially variable microtopography, roughness, and infiltration was investigated using the diffusion wave equation. An implicit finite difference scheme together with multivariate Newton's method was employed to solve the equation numerically. The Simulation results showed that microtopography and roughness were the dominant factors causing significant spatial variations in sediment concentration. If the spatially varying microtopography was replaced by an average constant slope, the result was an overestimation of the sediment load. On the other hand, when the spatially varying roughness was replaced by the average roughness and the spatially varying infiltration rate by the average infiltration rate, the sediment discharge was not significantly affected. The Sedimentograph reached an equilibrium much sooner when a constant infiltration rate was substituted for the time varying infiltration rate. Déposez le transport sur des surfaces avec le microtopographe dans l'espace variable, rugosité, et l'infiltration a été étudiée en utilisant l'équation d'ondes de diffusion. Un arrangement fini implicite de différence ainsi que la méthode de newton multivariable a été utilisé pour résoudre l'équation numériquement. Les résultats de simulation ont prouvé que le microtopographe et la rugosité étaient les facteurs dominants causant des variations spatiales significatives dans la concentration en sédiment. Si le microtopographe dans l'espace variable était remplacé par une pente constante moyenne, le résultat était une surestimation de la charge de sédiment. D'autre part, quand la rugosité dans l'espace variable a été remplacée par la rugosité moyenne et la vitesse d'infiltration dans l'espace variable par la vitesse d'infiltration moyenne, la décharge de sédiment n'a pas été sensiblement affectée. Le Sedimentographe a atteint un équilibre beaucoup plus tôt quand une vitesse d'infiltration constante a été substituée à la vitesse d'infiltration variable de temps. En ligne : tayfur@likya.iyte.edu.tr, cesing@lsu.edu [article] Numerical Model for Transport Over Nonplanar, Nonhomogeneous Surfaces = Modèle Numérique pour l'Excédent de Transport Non Planaire, Surfaces Non Homogènes [texte imprimé] / Singh, Vijay P., Auteur ; Tayfur, Gokmen, Auteur . - 35-41 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 1 (Janvier/Fevrier 2004) . - 35-41 p. Mots-clés : Numerical  models  Sediment  transport  Infiltration  Sediment  concentration  Wave  equations  Modèles  numériques  Transport  de  sédiment  Concentration  en  sédiment  Equations  d'ondes Index. décimale : 551.4 Résumé : Sediment transport on surfaces with spatially variable microtopography, roughness, and infiltration was investigated using the diffusion wave equation. An implicit finite difference scheme together with multivariate Newton's method was employed to solve the equation numerically. The Simulation results showed that microtopography and roughness were the dominant factors causing significant spatial variations in sediment concentration. If the spatially varying microtopography was replaced by an average constant slope, the result was an overestimation of the sediment load. On the other hand, when the spatially varying roughness was replaced by the average roughness and the spatially varying infiltration rate by the average infiltration rate, the sediment discharge was not significantly affected. The Sedimentograph reached an equilibrium much sooner when a constant infiltration rate was substituted for the time varying infiltration rate. Déposez le transport sur des surfaces avec le microtopographe dans l'espace variable, rugosité, et l'infiltration a été étudiée en utilisant l'équation d'ondes de diffusion. Un arrangement fini implicite de différence ainsi que la méthode de newton multivariable a été utilisé pour résoudre l'équation numériquement. Les résultats de simulation ont prouvé que le microtopographe et la rugosité étaient les facteurs dominants causant des variations spatiales significatives dans la concentration en sédiment. Si le microtopographe dans l'espace variable était remplacé par une pente constante moyenne, le résultat était une surestimation de la charge de sédiment. D'autre part, quand la rugosité dans l'espace variable a été remplacée par la rugosité moyenne et la vitesse d'infiltration dans l'espace variable par la vitesse d'infiltration moyenne, la décharge de sédiment n'a pas été sensiblement affectée. Le Sedimentographe a atteint un équilibre beaucoup plus tôt quand une vitesse d'infiltration constante a été substituée à la vitesse d'infiltration variable de temps. En ligne : tayfur@likya.iyte.edu.tr, cesing@lsu.edu