Budowle piętrzące i urządzenia zrzutne

Budowlą piętrzącą – jest każda budowla umożliwiająca stale lub okresowo utrzymanie wzniesionego ponad przyległy teren lub akwen zwierciadła wody

Normalny poziom piętrzenia NPP

Normalny poziom piętrzenia budowli piętrzącej jest najwyższym określonym względami eksploatacyjnymi położeniem zwierciadła spiętrzonej wody w okresach poza wezbraniami

Stanowisko górne

Stanowisko górne – odcinek cieku powyżej budowli piętrzącej GW (górna woda)

Stanowisko dolne

Stanowisko dolne – odcinek cieku poniżej budowli piętrzenia DW (dolna woda)

Wysokość piętrzenia – jest to różnica pomiędzy dolną a górną wodą

Zbiornik wodny

Powierzchnia zalanych terenów nazywa się cofką

Cel

• spowodowanie spiętrzenia wody

• utworzenie zbiornika wodnego

Urządzenia zrzutne – są to urządzenia lub budowle do przepuszczania wody z górnego do dolnego stanowiska

Urządzenia zrzutne dzielimy na :

1. przelewowe

- służą do przepuszczania wód powodziowych

1. upusty

- umożliwienie całkowitego opróżnienia zbiornika (np. do renowacji lub sprawdzenia budowli)

Budowle piętrzące dzielimy na :
a) zapory

• zapory ziemne

• zapory betonowe

b) jazy

zapory – budowle piętrzące stosowane jako zamknięcia dolin rzecznych dla wytworzenia zbiorników o dużej pojemności oraz o znacznych i zmiennych w czasie głębokościach

jazy – budowle piętrzące służące do niezbyt wysokiego spiętrzenia wody nie służące do celów nagromadzenia wód. Poziom górnego stanu lub zmiana jest niewielka

KLASYFIAKCJA BUDOWLI PIĘTRZĄCYCH

Wprowadza się ważność budowli z celów ekonomicznych Normuje je rozporządzenie MOSZNiL z dn. 20 grudnia 1996r.w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie.

Lp	Nazwa, charakter lub funkcja budowli	Opis i miano wskaźnika	Wartość wskaź. dla klasy I	Wartość wskaź. dla klasy II	Wartość wskaź. dla klasy III	Wartość wskaź. dla klasy IV	Uwagi
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Budowle piętrzące na podłożu:	Wysokość piętrzenia: H [m]	H >	15 < H ≤	5 < H ≤	2 < H ≤	Wysokość piętrzenia określona w § 4 pkt 3
	a) skalnym
	b) nieskalnym		H >	10 < H ≤	5 < H ≤	2 < H ≤ 5m
2	Budowle, których awaria powoduje utratę pojemności zbiornika lub może spowodować zatopienie terenów falą wypływającą przez zniszczoną lub uszkodzoną budowlę	a) pojemność zbiornika: V [hm^3]	F > 50 hm^3	20 < V ≤ 50 hm^3	5 < V ≤ 20 hm^3	0,2 < V ≤ 5 hm^3	Pojemność przy maksymalnym poziomie piętrzenia (Max PP)
		b) obszar zatopiony przez falę powstałą przy normalnym poziomie piętrzenia: F [km^2]	F > 50 km^2	10 < F ≤ 50 km^2	1 < F ≤ 10 km^2	F ≤ 1 km^2	Obszar zatopiony jest to obszar, na którym głębokość wody przekracza
		c) liczba ludności na obszarze zatopionym w wyniku zniszczenia budowli: L [osób]	L > 300 osób	80 < L ≤ 300 osób	10 < L ≤ 80 osób	L ≤ 10 osób	Poza stałymi mieszkańcami do liczby ludności wlicza się również załogi fabryk, biur, urzędów itp. oraz osoby przebywające w ośrodkach zakwaterowania zbiorowego (hotele, domy wczasowe itp.)
3	Budowle do nawodnień lub odwodnień	Obszar nawadniany lub odwadniany: F [km^2]	F > 200 km^2	20 < F ≤ 200 km^2	4 < F ≤ 20 km^2	F ≤ 4 km^2
4	Budowle przeznaczone do ochrony przeciwpowodziowej	Obszar chroniony: F [km^2]	F > 300 km^2	150 < F ≤ 300 km^2	10 < F ≤ 150 km^2	F ≤ 10 km^2	Obszar, który przed obwałowaniem ulegał zatopieniu wodami o prawdopodobieństwie p = 1%
5	Elektrownie wodne i obiekty wodne wchodzące w skład elektrowni cieplnych i jądrowych	Moc elektrowni: P [MW]	P > 150 MW	50 < P ≤ 150 MW	5 < P ≤ 50 MW	P ≤ 5 MW
6	Budowle umożliwiające żeglugę	Klasa drogi wodnej	-	V-IV	III-II	I
7	Budowle przeznaczone do zaopatrzenia w wodę miast i osiedli oraz zakładów przemysłowych	Użytkowanie wody	Budowle zalicza się do klasy I lub II	Indywidualnie przeprowadzona analiza ważności użytkownika wody

Miarodajna wielka woda – dla danej budowli piętrzącej nazywa się największy przepływ wody jaka dana budowla piętrząca jest w stanie przepuścić ze stanowiska górnego do dolnego bez obaw jej uszkodzenia

Przepływ miarodajny Qm – przyjmuje się równy przepływowi o określonym prawdopodobieństwie p pojawienia się na rzece w profilu w którym jest ona przegrodzona budowlą

Przepływ o określonym prawdopodobieństwie wyznacza się z metod statystycznych

Lp.	Rodzaj budowli	Przepływ	Prawdopodobieństwo pojawiania się (przewyższenia) p% dla klasy:
			I
1	budowle ulegające zniszczeniu przy przelaniu się przez nie wody	miarodajny Qm	0,1
		kontrolny Qk	0,02
2	budowle nie ulegające zniszczeniu przy przelaniu się przez nie wody	miarodajny Qm	0,5
		kontrolny Qk	0,1

Wysokość nadpiętrzenia – dla przepływu kontrolnego powstaje gdy przepływ kontrolny mógłby być przepuszczalny przez urządzenia przepływu miarodajnego

ZASADNICZE ELEMENTY JAZU

Jaz ruchomy – jaz z zamknięciami

Jaz stały - jaz bez zamknięć

WYMIAROWANIE ŚWIATŁA PRZEKROJU

Szerokość sumaryczna wszystkich otworów przelewowych. Wymiarowanie będzie polegało na ustaleniu szerokości i wysokości przelewowych Powinny być one wystarczające dla przepuszczenia Qm Wskazówki:

• powwstanie zbyt dużej prędkości poniżej jazu w wyniku zmęczenia budowli

• bezpieczne przepuszczenie lodu

• wymiarowanie rumowiska

• typ zamknięcia

• rozporządzenie 1996

  • minimum 3 przesła

  • jeżeli łączna szerokość przęseł nie przekracza liczba przęseł może być zmniejszona do 2

  • jeżeli szerokość przęsła jest < to można zastosować jedno przęsło

Dobór świateł przelewu według Balcerskiego

Punkty wyjściowe do obliczeń: erozyjne działanie wody w dolnym stanowisku zachodzące w skutek skoncentrowanego przepływu

q_max – największy przepływ jednostkowy w korycie naturalnym rzeki przed budowlą jazu jest to przepływ charakterystyczny

q_dop – wydatek jednostkowy dopuszczalny po wybudowaniu jazu gdy budowla przewęża koryto rzeki

λ – współczynnik dopuszczalnego wzrostu przepływu

Współczynnik ten zależy od rodzaju gruntu

Nazwa gruntu w korycie cieku	Symbol wg PN-54/B-02480	Współczynnik λ
Skały		1,80
Zwały kamieniste, rumosze i wietrzeliny	K, R, W	1,60
Żwir	Ż, Żg	1,40
Pospółka	Żp, Żpg	1,30
Piasek gruby	Pr	1,20
Piasek średni	Ps	1,15
Piasek drobny	Pd	1,10
Piasek pylasty i gliniasty, pyły	Pπ, Pg, π	1,08
Grunty organiczne	h, Pdh, πh, Mo, T	1,05
Gliny średnie spoiste	Gp, G, G	1,10
Gliny ciężkie spoiste	Gpc, Gc, Gπc	1,15
Iły	Ip, I, Iπ	1,20

Szerokość minimalna z jaką woda odpływa z jazu B_min

Szerokość światła

b = B_min – f(n-1)

b = Σb₁