Evaluating bed load transport resistance for overland flow

Inglés. In this paper, a new relationship for the stage-discharge relationship of an overland flow is initially deduced. The relationship links the discharge to the third power of the water depth using a coefficient depending on the flow regime condition. Then, using the Darcy-Weisbach coefficient, the effects on the flow resistance due to the bed roughness, the rainfall impact and the bed load transport are distinguished. The effect of the bed load on flow resistance is represented by the Darcy-Weisbach coefficient f sub(bt). For a fixed value of the transported sediment concentration, the dimensional analysis and the PI Theorem allow to determine the relationship among f sub(bt), the flow Reynolds number and a non dimensional group depending on the ratio between the Shields number and its critical value. Finally, the flow resistance law is calibrated using the available flume measurements, carried out by flows picking up all the sediment which they are capable of transporting. Taking into account the limits due to the available data base, the coefficients of the flow resistance are dependent on the mean concentration of the transported sediments

Italiano. [In questo lavoro viene inizialmente dedotta una espressione della scala delle portate di moto uniforme, che lega la portata specifica alla terza potenza del tirante idrico, utilizzando un coefficiente dipendente dal regime di moto. Successivamente, adottando il coefficiente di Darcy-Weisbach, vengono isolati gli effetti sulle resistenze al moto imputabili alla scabrezza del fondo, all'impatto della precipitazione e alla concentrazione del materiale solido veicolato. L'effetto del trasporto solido di fondo sulle resistenze al moto è rappresentato dal coefficiente di Darcy-Weisbach f inf(bt). Per un valore fissato della concentrazione del sedimento trasformato, l'analisi dimensionale e il PI Teorema consentono di determinare il rapporto fra f inf(bt), il numero di Reynolds della corrente e un raggruppamento dimensionale dipendente dal rapporto fra il parametro di Shields e il suo valore critico. Infine, la legge di resistenza determinata viene calibrata utilizzando le misurazioni di laboratorio disponibili, effettuate con correnti che veicolano una concentrazione di materiale solido corrispondente alla capacità di trasporto. Considerando i limiti dovuti alla base di dati disponibile, i coefficienti della legge di resistenza dipendono dalla concentrazione media dei sedimenti veicolati.]