Uniwersytet Rolniczy w Krakowie In

ż

ynieria

Ś

rodowiska

Katedra In

ż

ynierii

Studia niestacjonarne III rok

Wodnej i Geotechniki

Grupa IIa

Ć

WICZENIE

Temat: Regulacja rzeki Soła .

Tomasz Waligóra Rok akademicki 2009/2010

1. Ocena istniej

ą

cej trasy rzeki.

Rzeka Soła regulowana w ramach

ć

wicze

ń

z przedmiotu In

ż

ynieria rzeczna i

ochrona przed powodzi

ą

, zawiera si

ę

w przekrojach: 1,2,3,4,5. Długo

ść

odcinka rzeki

zawieraj

ą

cej si

ę

w przekrojach wynosi 1455,47 m.

Koryto to zaliczane jest do nieregulowanych, powa

ż

nie zaniedbane, nie

zabezpieczone w

ż

aden sposób przed wezbraniami wody. Obserwuje si

ę

do

ść

niepokoj

ą

ce zmiany w korycie oraz wzdłu

ż

brzegów: podmywanie, wypłukiwanie jak

równie

ż

regularne wylewy powoduj

ą

ce ogromne zniszczenia gospodarcze. Nale

ż

y

wykona

ć

regulacj

ę

koryta rzeki w celu zmniejszenia zagro

ż

enia podtopie

ń

terenów

przyległych.

2. Wczytanie danych przekrojów poprzecznych.

Przekrój 1.

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

0

294.3

128

292.9

339.6

293.34

19

294.6

128.9

293.29

357.6

293.54

39.5

294.39

136.9

293.5

379.6

293.84

59

294.47

152.6

293.52

383.6

293.04

82

294.59

177

292.5

390.6

293.42

93.3

294.52

196.8

292.98

399.6

293.29

94.9

294.9

200

294.17

406.6

293.93

102

294.9

221

293.97

428.6

294.17

104.5

293.5

239.6

293.98

449.6

294.35

104.8

291.5

266.2

293.94

466.6

293.36

110.2

292.8

279.6

293.14

481.6

293.35

115.1

292.5

300.8

293.52

484.5

292.35

121.4

292.5

318.6

293.29

492.6

293.3

Przekrój 2.

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

0

293.29

82.6

289.49

165.3

292.14

19.7

293.01

88.1

289.79

182.1

292.17

25.2

293.29

93

290.37

195.2

292.18

40.4

293.01

97.7

290.8

208.2

292.7

58.2

293.02

105.4

290.8

212.2

292.19

61.2

291.09

116

291.05

216.2

292.29

65.2

290.29

124.3

290.49

220.9

292.87

70.2

290.19

133.4

291.33

231.7

292.76

75.2

289.59

141.2

291.69

249.2

293.39

79.2

289.44

153.2

292

276.2

293.4

Przekrój 3.

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

0

291.88

85.8

290.18

194.8

289.81

9.5

292.16

96.4

290.4

196.3

289.37

26.5

291.85

107.7

290.76

212.1

289.71

44.7

291.74

116.9

291.01

216.2

289.06

47.4

289.61

124.5

289.94

226

288.86

49.8

289.08

139.8

290.38

227.7

291.01

54.9

289.01

142.5

290.98

236.9

290.82

59.7

289.16

144.6

291.01

240.9

290.16

62.7

289.64

145.5

290.27

247.7

290.86

70.5

289.86

167.7

290.64

253.7

292.36

76.6

289.98

183.7

290.45

267.7

292.66

281.3

292.86

Przekrój 4.

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

0

290.42

296.7

288.6

465

290.82

18.9

290.92

301.5

289.36

490.1

289.52

39.9

290.96

314.2

290.44

506.2

289.71

61.8

291

328.1

288.82

529.1

289.75

81.7

291.22

337.9

287.95

552.4

289.77

102

291.07

344

287.85

574.2

289.86

123.3

291.51

350.1

287.42

596.2

289.91

143.9

291.17

356.5

288.05

617.2

289.53

150.3

288.78

361.2

288.05

638.4

288.19

165.1

289.6

366.8

289.17

656.1

288.04

175.8

289.32

373.4

289.52

669.1

288.45

187.3

289.05

386.2

289.76

677

288.64

205.4

289.92

391

290.05

688.1

289.32

222.4

289.92

393.1

290.86

692.7

289.37

244.4

290.1

400.3

291.22

694.2

289.96

262.3

289.9

405.2

290.75

712.2

289.95

269.3

289.76

418.8

289.85

731.1

289.87

286.3

288.34

444.7

289.75

750.3

289.84

Przekrój 5.

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

Odległo

ść

Wysoko

ść

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

0

290.98

139

289.75

182.1

288.08

4.1

289.78

143.8

287.78

196

288.19

34.4

289.43

146.5

285.78

215.8

288

42.9

289.17

150

285.28

228.7

288.79

55.1

288.31

154.6

285.98

242.9

289.05

58

289.17

159

286.58

253.2

289.3

78.2

289

162.5

286.94

256.5

288.13

99

289.46

166.7

287.13

272

288.28

119.8

289.83

173.8

287.53

282.5

288.88

307

288.93

2.1.

Profil podłu

ż

ny.

Przekrój

Odległo

ść

Rz

ę

dna

dna

Rz

ę

dna I

brzegu

Rz

ę

dna 2

brzegu

Spadek

[m]

[m.n.p.m]

[m.n.p.m]

[m.n.p.m]

[-]

1

291.5

294.9

292.8

0.004966358

414.7909

2

289.44

293.02

290.8

0.001908305

303.9346

3

288.86

290.79

291.01

0.003825553

376.4162

4

287.42

290.44

291.22

0.005938979

360.3313

5

285.28

289.75

288.08

Spadek wyrównany -0.004274

Przekrój

Odległo

ść

Odległo

ść

hm

Rz

ę

dna

dna

Rz

ę

dna I

brzegu

Rz

ę

dna II

brzegu

Spadek

Rz

ę

dna dna

projektowanego

[m]

[hm]

[m.n.p.m] [m.n.p.m] [m.n.p.m]

[-]

[m.n.p.m]

1

1000

10.00000

291.5

294.9

292.8

0.0043

291.51

2

1414.7909 14.14790

289.44

293.02

290.8

0.0049

289.72

3

1718.7255 17.18725

288.86

290.79

291.01

0.0019

288.42

4

21095.142 210.9514

287.42

290.44

291.22

0.0038

286.81

5

21455.473 214.5547

285.28

289.75

288.08

0.0059

285.28

3. Wykonania poszczególnych przekrojów z zaznaczeniem przepływów 50%

w programie HEC-RAS.

Przekrój 1.

280

282

284

286

288

290

292

294

296

1

2

3

4

5

w

y

so

ko

śc

i

[m

.n

.p

.m

]

Profil podłużny

Rzeka Soła

RZĘDNA DNA

rzędna brzegu I

rzędna brzegu II

rzędna dna projektowanego

0

50

100

150

200

250

300

350

285

286

287

288

289

290

291

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 5

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

Przekrój 2.

Przekrój 3.

0

100

200

300

400

500

600

287

288

289

290

291

292

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 4

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

0

50

100

150

200

250

300

288

289

290

291

292

293

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 3

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

Przekrój 4.

Przekrój 5.

0

50

100

150

200

250

300

289

290

291

292

293

294

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 2

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

0

100

200

300

400

500

291.5

292.0

292.5

293.0

293.5

294.0

294.5

295.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 1

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

Przekrój przez most.

0

50

100

150

200

250

300

289

290

291

292

293

294

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Most 1

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

0

50

100

150

200

250

300

289

290

291

292

293

294

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

most

Station (m)

E

le

va

ti

o

n

(

m

)

Legend

EG Q 50%

WS Q 50%

Crit Q 50%

Ground

Bank Sta

.05

.032

.07

4. Krzywa konsumpcyjna dla poszczególnych przekrojów.

Przekrój 1.

Przekrój 2.

0

50

100

150

200

291.5

292.0

292.5

293.0

293.5

294.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 1

Q Total (m3/s)

W

.S

.

E

le

v

(m

)

Legend

W.S. Elev

0

50

100

150

200

289.0

289.5

290.0

290.5

291.0

291.5

292.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 2

Q Total (m3/s)

W

.S

.

E

le

v

(m

)

Legend

W.S. Elev

Przekrój 3

.

Przekrój 4.

0

50

100

150

200

288.5

289.0

289.5

290.0

290.5

291.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 3

Q Total (m3/s)

W

.S

.

E

le

v

(m

)

Legend

W.S. Elev

0

50

100

150

200

287.0

287.5

288.0

288.5

289.0

289.5

290.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 4

Q Total (m3/s)

W

.S

.

E

le

v

(m

)

Legend

W.S. Elev

Przekrój 5.

5. Obliczenie trasy regulacyjnej rzeki.

Dane:
I- spadek dna,
m

1

- nachylenie brzegów,

b- szeroko

ść

koryta ( liczone dla Q

m

)

h- napełnienie przy Q

m

α

- współczynnik zwi

ę

zło

ś

ci koryta.

n- współczynnik szorstko

ś

ci Manninga, dobrane dla koryta o stałym przekroju, po

bezpo

ś

rednim wykonaniu.

5.1

Ś

redni współczynnik zwarto

ś

ci koryta na badanym odcinku:

i

i

i

b

F

h

=

i

i

i

h

b

=

α

∑

=

=

=

n

i

i

i

sr

n

1

α

α

n- liczba przekrojów.

0

50

100

150

200

285.0

285.5

286.0

286.5

287.0

287.5

288.0

288.5

289.0

So³a Plan: Plan 01 2010-05-17

Profil 5

Q Total (m3/s)

W

.S

.

E

le

v

(m

)

Legend

W.S. Elev

Zestawienie wyników:

Numer przekroju

Szeroko

ść

dna

Napełnienie

Współczynnik

zwi

ę

zło

ś

ci koryta

95

7,48

0,31

24,13

96

13,34

0,20

66,70

97

9,31

0,08

116,38

98

11,67

0,15

77,80

98.1

11,55

0,15

77,00

98.05

10,27

0,17

60,41

99

0

0

0

52

,

65

=

sr

α

a) Napełnienie

ś

rednie:

8

3

5

,

0













⋅

⋅

=

w

sr

m

sr

I

Q

n

t

α

gdzie:

n=0,018
Q

m

=19m s

-1

α

sr

=65,52

I

w

=0,004274

8

3

5

,

0

004274

,

0

52

,

65

19

018

,

0















⋅

⋅

=

sr

t

39

,

0

=

sr

t

b) Obliczeniowa szeroko

ść

zwierciadła wody:

sr

sr

r

t

B

α

⋅

=

gdzie:
t

sr

=0,39

α

sr

=65,52

52

,

65

39

,

0

⋅

=

r

B

55

,

25

=

r

B

c) Powierzchnia przekroju poprzecznego:

sr

r

t

B

F

⋅

=

gdzie:
B

r

=25,55

t

sr

=0,39

39

,

0

55

,

25

⋅

=

F

96

,

9

=

F

d) Gł

ę

boko

ść

obliczeniowa:

(

)

m

F

m

B

B

t

r

r

r

⋅

⋅

−

−

=

2

5

,

0

2

gdzie:
B

r

=25,55

F=9,96
m=2

(

)

2

2

96

,

9

2

55

,

25

55

,

25

5

,

0

2

⋅

⋅

−

−

=

r

t

73

,

0

=

r

t

e) Obliczeniowa szeroko

ść

dna:

r

r

r

t

m

B

b

⋅

⋅

−

=

2

gdzie:
B

r

=25,55

m=2
t

r

=0,73

73

,

0

2

2

55

,

25

⋅

⋅

−

=

r

b

63

,

22

=

r

b

f) Parametry projektowanej trasy regulacyjnej:

(

)

r

B

L

⋅

÷

=

5

,

1

5

,

0

g) Długo

ś

ci promieni wodz

ą

cych łuków:

(

)

r

B

R

⋅

÷

=

9

5

,

3

h) Miary k

ą

tów łuku pojedynczego:

o

o

90

30

÷

=

α