Politechnika Warszawska

Wydział Inżynierii Środowiska

HYDROLOGIA TERENÓW ZURBANIZOWANYCH

Wykonał:

Marcin Martyniuk

Grupa ISiW 3

…………………………….

Warszawa, 29.12.2015r.

1. Część opisowa.

Wszelkie poniższe obliczenia zostały wykonane wg. metodologii i wzorów udostępnionych i objaśnionych przez prowadzącego dlatego w tej pracy, zawarte i objaśnione zostaną tylko niektóre wzory.

1. Temat ćwiczenia projektowego.

Tematem ćwiczenia projektowego jest obliczenie przepływów o zadanych częstotliwościach równymi metodami.

1. Ogólny opis zlewni.

Godło mapy topograficznej - 121.23 BŁASZKI

Zlewnia znajduje się w okolicy miejscowości Błaszki (województwo łódzkie, powiat sieradzki, gmina Błaszki), a obliczane wymiary koryta pod drogą znajduje się w miejscowości Wójcice Małe. Zlewnia znajduje się między Sieradzem, a Kaliszem. Kształt zlewni jest zbliżony do prostokątnego (długość zlewni jest około 2-krotnie większa, niż jej szerokość) a powierzchnia zlewni wynosi 9, 576 km². W skład tej powierzchni wchodzą głównie tereny zaklasyfikowane jako pola (83.5%).

1. Ustalenie zastępczego współczynnika spływu φ_z.

Zastępczy współczynnik spływu φ_z wyznaczony został za pomocą średniej ważonej, gdzie wagą jest powierzchnia danej klasy terenu. Poniżej przedstawione są stabelaryzowane dane potrzebne do obliczenia zastępczego współczynnika spływu:

Powierzchnia	% Powierzchni całkowitej	Współczynnik spływu φi
Całkowita	957,6	ha
Sady	42,3	ha
Łąki:	Dla spadku 0,5%	34,5
	Dla spadku 2,5%	1,6
Zabudowa zwarta	1,1	ha
Zabudowa luźna	78,5	ha
Pola	799,6	ha

φ_z=0, 097

1. Obliczenie przepływów o częstotliwości C = 10, 20, 100 lat metodą stałych natężeń deszczów.

Wszystkie założone wartości potrzebne do wyznaczenia natężeń przepływów zostały zawarte w poniższej tabeli.

Wielkość	Wartość	Jednostka
t=	15	min
H=	600	mm
C1=	100	lat
C2=	20	lat
C3=	10	lat
p1	1	%
p2	5	%
p3	10	%
n=	6	-
Ψ=	0,318519	-
q100=	359,661	l/s*ha
q20=	210,331	l/s*ha
q10=	166,94	l/s*ha

Przepływ został wyznaczony za pomocą następującego wzoru:

Q_i = F • φ_z • q_15 i • ψ

gdzie:

F – powierzchnia zlewni

q₁₅ – natężenie opadu miarodajnego, 15 minutowego obliczonego wzorem Błaszczyka:

$$q_{15}i = \frac{6,631 \bullet \sqrt[3]{H^{2} \bullet C_{i}}}{t^{0,667}}$$

Ψ – współczynnik opóźnienia

$$\psi = \frac{1}{\sqrt[n]{F}}$$

Q1%=	10675,07	l/s
Q5%=	6242,82	l/s
Q10%=	4954,93	l/s

1. Obliczenie przepływów o częstotliwości C = 10, 20, 100 lat metodą granicznych natężeń deszczów.

Poniższa tabela przedstawia czasy koncentracji obliczone wg. kilku różnych wzorów.

Kerby
Lo=
n=
H1=
H2=
Io=
T=
Carter
Lo=
i=
T=
Krepsa
A=
T=
Kirpicha
Lo=
T1=
T2=
Kerby+Kirpicha
Tc=
Passini
α=
Σl/sqrti=
sqrt(i)=
tc=

Średni czas koncentracji T_c wyznaczony za pomocą średniej arytmetycznej wynosi:

Tc=	106,525	min =	1,7754	h

Założenia dotyczące parametrów przepustu (wymiarów i charakterystyki powierzchni koryta):

B=	3	m – szerokość koryta
n=	0,03	- - współczynnik szorstkości
i=	0,31	% - średni spadek

Iteracyjne określenie prędkości przepływu w korycie

C=100 lat
L.p.
1
2
3
C=20 lat
L.p.
1
2
3
C=10 lat
L.p.
1
2
3

1. Obliczenie przepływów o prawdopodobieństwach przewyższenia p= 10, 5, 1% metodą formuły opadowej.

Założenia:

f=	0,60	-
φ=	0,55	-
H1%=	92	mm
A=	9,576	km^2
δj=	1	dla JEZ=0
Lz=	0,768	km
mz=	0,25	-
Iz=	6,38	‰
Φs=	9,81	-
ts=	133,4	min
F 1%=	0,062	-
λ 1%=	1,000	-
λ 5%=	0,750	-
λ10%=	0,637	-
Lc+Ls=	5,426	km
Wd=	136,25	m n.p.m.
Wg=	156,00	m n.p.m.

L.p.	Lci [m]	Lsi [m]	Lci+Lsi [m]
1	200	325	525
2	1475	0	1475
3	625	1175	1800
4	325	975	1300
5	925	275	1200
6	475	150	625
		Σ	6925	m

Przepływy:

Qmax 1%=	18,025	m^3/s
Qmax 5%=	13,519	m^3/s
Qmax 10%=	11,482	m^3/s

1. Obliczenie przepływów o prawdopodobieństwach przewyższenia p = 10, 5, 1 % metodą formuły roztopowej.

Założenia:

a=	0,8	-
Ko=	0,0067	-
h1=	75	mm
A=	9,576	km^2
δj=	1	dla JEZ=0
δb=	-	-
λ 1%=	1	-
λ 5%=	0,75	-
λ10%=	0,637	-

Przepływy:

Qmax 1%=	2,402	m^3/s
Qmax 5%=	1,801	m^3/s
Qmax 10%=	1,530	m^3/s

1. Zestawienie tabelaryczne wartości obliczeniowych przepływu.

Metoda obliczenia	Wielkość Przepływu	Jednostka
Stałych natężeń	Q1%	10,68
	Q5%	6,24
	Q10%	4,95
Natężeń granicznych	Q1%	6,47
	Q5%	3,63
	Q10%	2,89
Formuły opadowej	Qmax,  p = 1%	18,03
	Qmax,p = 5%	13,52
	Qmax,p = 10%	11,48
Formuły roztopowej	Qmax,p = 1%	2,40
	Qmax,p = 5%	1,80
	Qmax,p = 10%	1,53

1. Część graficzna

   1. Mapa ogólnej lokalizacji zlewni (załącznik 1).

   2. Mapa zlewni w skali 1 : 25000 (załącznik 2).

   3. Mapa wydzieleń rodzajów pokrycia terenu w skali 1 : 25000 (załącznik 3).

   4. Mapa przebiegu linii grzbietowych wewnętrznych i wewnętrznej sieci hydrograficznej w skali 1 : 25000 (załącznik 4).

   5. Profil podłużny głównego cieku w zlewni z suchą doliną (załącznik 5).