Bradshaw Model (Hydraulic Geometry) — Vitesse Calculator
Relation de géométrie hydraulique entre la vitesse de la rivière et le débit.
Formula first
Overview
Le Bradshaw Model pour la vitesse décrit la relation aval entre le débit fluvial et la vitesse d'écoulement sous la forme d'une fonction de puissance. Il montre qu'à mesure qu'une rivière se rapproche de son embouchure et que son débit augmente, la vitesse moyenne augmente généralement en raison d'une meilleure efficacité hydraulique et d'une rugosité relative du lit réduite.
Symbols
Variables
v = Velocity, k = Coefficient, Q = Discharge, m = Exponent
Apply it well
When To Use
When to use: Appliquez cette équation lors de la modélisation du profil longitudinal d'un système fluvial afin de comprendre comment la vitesse d'écoulement évolue de la source à l'embouchure. Elle est essentielle en hydrologie comparative et lorsqu'on prédit les changements de dynamique d'écoulement à mesure que le débit s'accumule dans un bassin versant.
Why it matters: Ce modèle est crucial pour la gestion des risques d'inondation et la prévision de la capacité de transport sédimentaire le long du cours d'une rivière. Il corrige l'idée reçue selon laquelle les torrents de montagne sont plus rapides que les rivières de plaine, en montrant qu'un plus grand volume d'eau et une meilleure efficacité du chenal entraînent généralement des vitesses plus élevées vers l'aval.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Supposer que la vitesse doit augmenter au même rythme que la largeur.
- Utiliser la vitesse ponctuelle plutôt que la vitesse moyenne.
One free problem
Practice Problem
Une rivière a un débit de 50 m³/s. Si le coefficient k vaut 0.4 et l'exposant m vaut 0.15, calculez la vitesse moyenne du courant.
Hint: Élevez le débit à la puissance m avant de multiplier par k.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Leopold, L. B., & Maddock, T. (1953). The Hydraulic Geometry of Stream Channels and Some Physiographic Implications. U.S.
- Wikipedia: Hydraulic geometry
- Britannica: River
- Leopold, L. B., Wolman, M. G., & Miller, J. P. (1964). Fluvial Processes in Geomorphology. W. H. Freeman.
- Knighton, D. (1998). Fluvial Forms and Processes: A New Perspective. Arnold.
- Goudie, A. (2013). Encyclopedia of Global Change: Environmental Change and Human Society. Oxford University Press.
- David Knighton, "Fluvial Forms and Processes" (2nd ed., 2014)
- A-Level Geography - Hydrology