Jökull


Jökull - 01.12.1968, Blaðsíða 25

Jökull - 01.12.1968, Blaðsíða 25
Water Temperature and Heat Baiance of Rivers SIGMUNDUR FREYSTEI NSSON, THORODDSEN AND PARTNERS, CONSULTING ENGINEERS, REYKJAVIK, ICELAND ABSTRACT The semi-empirical equations for viater tem- perature i.n rivers and. the rate of heat loss from a river surface are discussed. The heat loss equations are used to calculate the produc- tion of frazil ice in Thjorsa lliver, South- wesiern Iceland, and a reasonably good agree- rnent between calculated and measured ice pro- duction is obtained. INTRODUCTION Studies on the heat balance of rivers are limited in number and mostly connected to practical problems at certain rivers. The pro- blems most frequently encountered are to cal- culate water temperatures or ice production on the basis of hydrological and meteorological observations. Although satisfactory agreement between measured and calculated river temp- eratures has been obtained in some cases, uni- versally applicable solutions are not available as yet. A comprehensive study of the heat balance of rivers with reference to ice formation was published by Devik (1931). A review of some of the later contributions is given by Dingman, Weeks and Yen (1968). In connection with the hydro-electric deve- lopment of rivers in Iceland the forecasting of changes in ice regime, water temperature and frazil ice production is a matter of practical and economical interest at certain sites. As the different formulas available for the heat loss from a water surface give very divergent re- sults it was considered necessary to investigate the subject. The equations for the water temp- erature in rivers or canals liave also been studied. Tliese investigations are still going on but nevertheless a description of our approach to the problems shoulcl be of interest to those who are concerned with similar studies. The gravitational or engineering system of units is used here ancl symbols are defined when they first appear. (kp = kilogramforce). WATER TEMPERATURE Here we will only consider the ice-free case where the water temperature is everywhere above 0° C. An equation for the water temperature in a turbulent stream is obtained by considering a simply connected region, R, within the stream. In our case the water may be assumed incom- pressible and its properties independent of temperature. The heat added to R through conduction is k grad T • dA A where k is the conductivity of the water, T the instantaneous temperature, A the surface of the region R and the surface vec.tor dA is directed outwards from the region. The heat added through advection is yc T V • dA A where y is the specific weight and c the specific. heat of water and v the instantaneous velocity vector. The lieat added through dissipation of tur- bulent energy (frictional heating) ancl radia- tion is omitted here. The energy from fric- tional heating is small compared to other terms and radiation effects will be assumed to be confined to the surface. In fact water is prac- tically opaque to long-wave radiation but solar radiation may penetrate to considerable depth. The rate of change of internal energy in- side R is: JÖKULL 18. ÁR 359
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.