Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
Wydział Budownictwa Inżynierii Środowiska
Katedra Inżynierii Wodnej
Inżynieria Rzeczna
Rozpoznanie warunków przepływu i opracowanie koncepcji robót regulacyjnych.
Inżynieria Środowiska Zaoczne
Rok III 2014/2015
Analizie został poddany układ pionowy i poziomy, stabilność koryta (m.in. pod kątem erozyjności i akumulacji brzegowej) oraz stan przyrodniczy odcinka. Treści te zostały także uzupełnione o zestaw załączników przedstawiających stan aktualny rzeki oraz koncepcje proponowanych zmian.
Zdecydowaną większość materiałów wykorzystanych w projekcie stanowią udostępnione przez Katedrę Inżynierii Wodnej SGGW dane, mapy – dołączone - a także schematy i wykresy zastosowane w trakcie opracowania. Bardzo pomocne okazały się także informacje uzyskane na zajęciach oraz konsultacjach w ramach przedmiotu Inżynieria Rzeczna, gdzie na bieżąco otrzymywano wytyczne i potrzebne wzory.
Rzeka Pisa jest głównym ciekiem odprowadzającym wody ze zlewni Wielkich Jezior Mazurskich (największe to jez. Śniardwy, Niegocin, i Roś) do rzeki Narwi. Jej właściwy bieg rozpoczyna się od wypływu z jez. Roś w pobliżu Piszu. Za górny źródłowy odcinek rzeki uznaje się rzekę Krutynię stanowiącą największy dopływ w zlewni Wielkich Jezior Mazurskich. Całkowita powierzchnia zlewni Pisy wynosi 4499.8 km2, z czego na dolną część zlewni (od jez. Roś do rz. Narwi) przypada 3024 km2.
Na całej długości ok. 80 km Pisa jest rzeką żeglowną, wykorzystywaną głównie w celach turystycznych. Jest to droga wodna łącząca rejon Warszawy poprzez Kanał Żerański i Narew z Wielkimi Jeziorami Mazurskimi. Rzeka ma charakter naturalny, roboty regulacyjne były wykonywane tylko lokalnie i w ograniczonym zakresie. Dolina rzeki charakteryzuje się dużymi walorami przyrodniczymi i krajobrazowymi. Od jez. Roś do wodowskazu Ptaki jest ona dość wąska, natomiast na dolnym odcinku rzeki jest bardziej rozległa i częściowo zabagniona. Koryto rzeki jest na ogół serpentynujące z częstymi odcinkami meandrującymi. W dolinie występują liczne starorzecza i oczka wodne.
Obszar zlewni Pisy należy do dwóch krain geograficznych. Prawa (zachodnia) część zlewni leży na Równinie Kurpiowskiej, natomiast lewa (wschodnia) na Wysoczyźnie Kolneńskiej. Przynależność do dwóch krain geograficznych wskazuje na duże zróżnicowanie geomorfologiczne zlewni.
Równina Kurpiowska to dość płaski i rozległy obszar sandrowy, powstały w wyniku akumulacji polodowcowej. Występują tu liczne jeziora, obszary bezodpływowe i wydmy piaszczyste. Na Równinie Kurpiowskiej przeważają grunty piaszczyste i żwirowe. Doliny rzeczne są płytkie i płaskie, najczęściej występują w nich utwory organiczne - torfy i gytie. Prawa część zlewni w 70 % pokryta jest lasami z których największy kompleks stanowi Puszcza Piska.
Wysoczyzna Kolneńska to obszar bardzo urozmaicony, kształtowany przez procesy denudacji polodowcowej. Występują tu liczne wzniesienia o wysokości przekraczającej 200 m n.p.m., poprzedzielane szerokimi, wyraźnie wciętymi dolinami o na ogół łagodnych zboczach. Utwory gruntowe to głównie piaski gliniaste i piaski na podłożu glin zwałowych. W dolinach rzecznych występują utwory aluwialne i torfy. Lewostronna część zlewni Pisy jest przeważnie wykorzystywana jako grunty orne.
Średnie opady roczne z wielolecia wynoszą 550 - 590 mm z czego na półrocze zimowe przypada 180 - 200 mm. Przeciętnie występuje 160 dni z opadem, w tym 35 dni z opadem śniegu. Średnia roczna temperatura powietrza wynosi 7O C. Temperatury wody wynoszą: średnia roczna 10OC, w zimie 1.3 OC, w lecie 14 OC. Zjawiska lodowe przeciętnie pojawiają się w okresie 10 XII - 31 XII a kończą się w okresie 10 III - 20 III.
Sieć rzeczna w zlewni Pisy jest dość bogata, przy czym występuje wyraźne zróżnicowanie w obu częściach zlewni - prawej i lewej. Na obszarze Równiny Kurpiowskiej sieć rzeczna jest bardziej gęsta. Występują tu również liczne jeziora w obszarach bezodpływowych. Największymi dopływami prawostronnymi Pisy są rzeki Turośl (powierzchnia zlewni A = 285.5 km2) i Rybnica (A = 124.5 km2). Największe dopływy lewostronne to Skroda (A = 414.9 km2) oraz Wincenta (A= 181.8 km2).
2.5.1. Położenie odcinka:
Rozpatrywany w tym opracowaniu odcinek rzeki 2/3/IXjest zlokalizowany między wodowskazami Ptaki a Dobrylas.
Powierzchnia zlewni dla profilu obliczeniowego (p.10 km 20+000) wyznaczona z wykresu przyrostu powierzchni zlewni:
2.5.2. Charakterystyka układu poziomego:
Na podstawie mapy wyjściowej ukazującej sytuacyjno-wysokościowe położenie analizowanego odcinka rzeki ustalono typy krzywoliniowości rzeki.
Skala 1:300 1mm-3m
Wyróżniamy następujące rodzaje krzywizny:
Typ | stopień krzywoliniowości rzeki [ - ] | Rodzaj krzywizny |
---|---|---|
A | S ≤ 1,1 | Pseudo krzywizna |
B | 1,1 <s ≤ 1,4 | Krzywizna rozwinięta |
C | 1,4 < s | Krzywizna nadmiernie rozwinięta |
Wyznaczone łuki rzeki zestawiono w Tabeli.
Tabela. Zestawienie krzywizny rzeki Pisy .
Nr. Łuku | L dł. Łuku [m] |
H dł. Cięciwy [m] |
S [-] |
Typ krzywizny |
---|---|---|---|---|
1 | 132 | 126 | 1,05 | A |
2 | 123 | 69 | 1,78 | C |
3 | 96 | 96 | 1,0 | A |
4 | 195 | 132 | 1,48 | C |
5 | 163 | 144 | 1,25 | B |
6 | 75 | 90 | 0,83 | A |
7 | 231 | 141 | 1,63 | C |
8 | 81 | 60 | 1,35 | B |
|
69 | 69 | 1,0 | A |
Procentowy udział poszczególnych typów odcinków na całej długości rzeki wynosi:
Łuki typu A - 44%
Łuki typu B - 22%
Łuki typu C – 34%
Na podstawie powyższej tabeli wynika iż w analizowanej rzece przeważają łuki o pseudo krzywiźnie , tj . 44% łuków występujących na tym odcinku rzeki.
Łuki o nadmiernie rozwiniętej krzywiźnie stanowią 34% łuków a o krzywiźnie rozwiniętej 22%
2.5.3. Charakterystyka układu pionowego.
Profil Podłużny
Tabela Spadki zwierciadła wody w rzece Pisa na odcinku 20+000 - 21+179
Przekroje | jednostka | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 | 9-10 |
---|---|---|---|---|---|---|
Odległość ΔL | m | 240 | 240 | 203 | 208 | 288 |
Rzędna początkowa | m n.p.m. | 100,93 | 100,86 | 100,81 | 100,75 | 100,7 |
Rzędna końcowa | m n.p.m. | 100,86 | 100,81 | 100,75 | 100,7 | 100,64 |
Spadek | % | 0,29 | 0,21 | 0,30 | 0,24 | 0,21 |
$$I = \frac{H}{L} = \frac{\text{Rzp} - \text{Rzk}}{L}*1000\ \ \lbrack\% 0\ \rbrack\ \ \ $$
Imin=0,21 [‰ ]
Imax= 0,30 [‰ ]
Iśr= 0,25 [‰ ]
Przekroje poprzeczne.
Tabela Wybrane parametry przekrojów poprzecznych koryta rzeki Pisy
Nr przekroju/sekcja | jednstka | 5/IX | 6/IX | 7/IX | 8/IX | 9/IX | 10/IX |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Rzędna zwierciadła wody | m | 100,93 | 100,86 | 100,81 | 100,75 | 100,7 | 100,64 |
Rzędna dna | m | 99,68 | 99,80 | 99,64 | 99,28 | 99,33 | 99,46 |
Głębokość h | m | 1,25 | 1,06 | 1,17 | 1,47 | 1,37 | 1,18 |
Szerokość koryta B | m | 35 | 46 | 34 | 30 | 30 | 26 |
Średnia szerokość koryta rzeki Pisy
$$B_{sr} = \frac{35 + 46 + 34 + 30 + 30 + 26}{6} = 33,5m$$
Średnia głębokość koryta rzeki Pisy
$$h_{sr} = \frac{1,25 + 1,06 + 1,17 + 1,47 + 1,37 + 1,18}{6} = 1,25m$$
3.1. Charakterystyka hydrologiczna rzeki:
Reżim hydrologiczny rzeki Pisy jest wyraźnie kształtowany przez górną część zlewni Wielkich Jezior Mazurskich. Odpływ w ciągu roku jest dość wyrównany. Wezbrania o charakterze roztopowym mają przebieg łagodny, przepływy kulminacyjne są stosunkowo niskie.
Na rzece znajdują się 4 wodowskazy, z których jeden tj. wod. Pisz aktualnie nie jest obserwowany. Charakterystykę profili wodowskazowych podano w tabeli 3. W tabeli 4 podano zestawienie charakterystycznych przepływów Q i odpowiadającym im stanów wody H oraz wartości Q i H w dniach niwelacji w przekrojach wodowskazowych.
Tabela Zestawienie analizowanych posterunków wodowskazowych rzeki Pisy
Przekrój wodowskazowy | Kilometr rzeki L [km] |
Powierzchnia zlewni A [km2] |
Rzędna zera wodowskazu [m n.p.m.] |
---|---|---|---|
Ptaki | 41+770 | 3561,9 | 104,87 |
Dobrylas | 13+630 | 4061,2 | 97,92 |
Tabela Przepływy charakterystyczne w analizowanych posterunkach wodowskazowych rzeki Pisy
Wod. Ptaki | Wod. Dobrylas | |
---|---|---|
Oznaczenie przepływu | H [cm] | Q [m3/s] |
SQ | 136 | 21,5 |
NTQ | 118 | 16,0 |
Qzan* | 67 | 8,8 |
Q** | 185 | 40,0 |
3.2. Przepływy charakterystyczne w profilu budowlanym.
Przyjęto, że profil budowlany jest zlokalizowany w dolnej części odcinka rzeki objętego rozpoznaniem. Profil oznaczony jest numerem 10. Profil jest zlokalizowany na odcinku prawie prostym.
Wyznaczone charakterystyki profilu budowlanego zestawiono w tabeli.
Tabela 5 Zestawienie danych profilu budowlanego
Przekrój wodowskazowy | Kilometr rzeki L [km] |
Powierzchnia zlewni A [km2] |
Rzędna [m.n.p.m] |
---|---|---|---|
Profil budowlany | 20+000 | 4031 | 100,64 |
3.2.1. Opracowanie metodą hydrologiczną.
Na podstawie sporządzonych wykresów oznaczonych nr.1 i nr.2 uzyskano dane dotyczące profilu budowlanego pomiędzy wodowskazem Ptaki a Dobrylas. Dane zestawiono w tabeli.
Tabela 6 Przepływy charakterystyczne w profilu budowlanym
Przepływ | Rzędna [m n.p.m.] | Q [m3/s] |
---|---|---|
SQ | 102,2 | 24,6 |
NTQ | 101,9 | 18,3 |
Qzan | 100,6 | 9,8 |
Q** | 102,9 | 47,0 |
SWQ | 102,8 | 46,38 |
SNQ | 100,9 | 11,21 |
Wartości SWQ i SNQ dla przekroju obliczeniowego uzyskano na podstawie obliczeń korzystając ze wzorów empirycznych :
$$\text{SWQ}_{b} = \text{SWQ}_{\text{wod}}*\left( \frac{A_{b}}{A_{\text{wod}}} \right)^{0,84} = 46,38\ m^{3}/s$$
$$q_{\text{SNQwod}} = \frac{\text{SWQ}_{\text{wod}}*1000}{A_{\text{wod}}} = 2,75\ $$
$$q_{\text{SNQbud}} = \text{SNq}_{\text{wod}} + 0,55\log\frac{A_{b}}{A_{\text{wod}}} = 2,78$$
$$\text{SNQ}_{b} = \frac{A_{b}*\text{SNq}_{b}}{1000} = 11,21\ m3/s$$
SWQb – średni maksymalny przepływ w przekroju budowlanym
SWQwod – średni maksymalny przepływ dla wodowskazu Ptaki
Ab – powierzchnia zlewni w przekroju budowlanym
Awod – powierzchnia zlewni dla wodoskazu Ptaki
n – wskaźnik stopnia redukcji maksymalnych odpływów jednostkowych
SNqw – średni niski odpływ dla wodowskazu Ptaki
qSNQbud – średni niski odpływ dla przekroju obliczeniowego
3.2.2. Opracowanie metodą hydrauliczną.
Na podstawie danych zwartych w tabeli opracowano Krzywą przepustowości koryta w przekroju budowlanym.
Tabela 7 Zestawienie parametrów przekroju poprzecznego w przekroju budowlanym
Nr strefy | opis | Rzędna H [m n.p.m.] |
Pole powierzchni A [m2] |
Obwód zwilżony L0 [m] |
Promień hydrauliczny R |
---|---|---|---|---|---|
I | Qzan | 100,6 | 15,05 | 25,8 | 0,528 |
II | QII | 101,2 | 23,29 | 30,3 | 0,817 |
III | Qbrzegowe | 101,84 | 33,41 | 33,3 | 1,067 |
$$R = \frac{A}{U}$$
R – promień hydrauliczny [ m ]
L0 – obwód zwilżony [ m ]
A - pole powierzchni [m2]
$$n = \frac{R^{\frac{2}{3}}*I^{\frac{1}{2}}*A}{Q_{\text{zan}}} = 0,021$$
n – współczynnik szorstkości koryta ( obliczony tylko dla wody zaniwelowanej , pozostałe założono )
Q = A * V
Q – natężenie przepływu
3.3. Krzywa przepustowości koryta w przekroju budowlanym.
Do wyznaczenia krzywej przepustowości koryta przyjęto spadek dla przekroju budowlanego
i = 0, 21%0
$$Q = \frac{1}{n}*R^{\frac{2}{3}}*\ i^{\frac{1}{2}}*A\ $$
Wyniki zestawiono w Tabelach.
Tabela 8 Przepływy obliczone dla 3 stref w przekroju budowlanym
Nr strefy | Opis | Rzędna zw. wody | Spadek i [-] | Współczynnik szorstkości n | Przepływ Q [m3/s] |
---|---|---|---|---|---|
I | Qzan | 100,6 | 0,00025 | 0,021 | 7,4 |
II | QII | 101,2 | 0,00025 | 0,021 | 12,9 |
III | Qbrzegowe | 101,84 | 0,00025 | 0,021 | 22,1 |
Tabela 9 Wartości przepływów charakterystycznych i rzędnych zwierciadła wody w profilu budowlanym
Symbol | Q [m3/s] | Rzędna 1 m. hydrologiczna |
Rzędna 2 m. hydrauliczna |
---|---|---|---|
SNQ | 11,21 | 101,05 | 100,95 |
NTQ | 18,5 | 101,90 | 101,65 |
SQ | 23,0 | 102,12 | 101,87 |
SWQ | 46,4 | 102,87 | 102,67 |
Sporządzenie krzywej przepustowości koryta
Krzywą przepustowości koryta sporządzono na podstawie przepływów charakterystycznych ustalonych metodami hydrologiczną i hydrauliczną.
Krzywą przepustowości koryta przedstawiono na wykresie nr. 3
Na podstawie przepływów charakterystycznych SNQ, SQ, SWQ wyznaczono zakres rzędnych najczęściej występujących H1 i H2 oraz napełnień im odpowiadających.
Tabela 10
Rzędna [m.n.p.m | Napełnienie |
---|---|
Symbol | H [m] |
H1 | 101,0 |
H2 | 101,6 |
hmax – max. Napełnienie
hmax= rz.brzeg – rz.dna
hmax= 2,34m
Ocena przepustowości koryta
Ocena przepustowości koryta w przekroju budowlanym przeprowadzona na podstawie porównania wartości przepływu miarodajnego i brzegowego.
Sprawdzamy warunek:
Qm> Qbrzeg
Qm- przepływ miarodajny
Qbrzeg- przepływ brzegowy obliczony ze wzorów hydraulicznych
Qm = 1, 2 * Q50%= 1,2 * 29,0 = 34,8m3/s
Qbrzeg = 22,1 m3/s
Wynika więc, że Qm > Qbrzeg. Oznacza to , że badany odcinek rzeki Pisy wymaga przeprowadzenia prac regulacyjnych koryta ( uregulowania koryta rzeki) mających na celu zwiększenie przepustowości koryta.
Rodzaje prac i specyfikacja przedstawiono w punkcie 5.
4. Sprawdzenie stabilności przekroju.
4.1. Prędkości charakterystyczne ruchu rumowiska wleczonego
W celu oceny stabilności koryta w profilu budowlanym obliczono prędkości przepływu rzeczywiste i prędkości charakteryzujące ruch rumowiska wleczonego. Na podstawie obliczonych prędkości sprawdzono warunki stabilności koryta poniżej.
Stabilność stateczna
Vn < Vrz < Vgraniczne
Stabilność dynamiczna
Vgr < Vrz < Vm
Gdzie:
Vn- prędkość niezamulająca [m/s]
Vrz- rzeczywista prędkość przepływu [m/s]
Vgr- graniczny początek wleczenia
Vm- prędkośc masowego ruchu rumowiska ( wszystko z dna zaczyna pływać)
$$V_{\text{gr}} = 0,885*\sqrt{g*d_{50}}*\left( \frac{h}{d_{50}} \right)^{0,225}$$
$$V_{m} = 1,435*\sqrt{g*d_{50}}*\left( \frac{h}{d_{50}} \right)^{0,225}$$
$$V_{d} = 1,30*\sqrt{g*d_{50}}*\left( \frac{h}{d_{50}} \right)^{0,225}$$
$$V_{\text{rz}} = \frac{1}{n}*h^{\frac{2}{3}}*i^{\frac{1}{2}}$$
Gdzie:
g- przyśpieszenie ziemskie (9,81m2/s)
d50- średnica zastępcza materiału dennego, której w próbie jest 50% wraz z mniejszymi (średnica środkowa )
d50- piasek gruby (1-2mm)
Żwir (2-5mm)
Granica (1,50-2,1)
h- głębokość wody w korycie (założona) [m]
i-spadek zwierciadła wody w przekroju budowlanym $\lbrack\frac{o}{\text{oo}}$]
Wyniki obliczeń prędkości charakteryzujących ruch rumowiska zestawiono w tabeli poniżej oraz przedstawiono na rysunku nr.4
Obliczenia charakteryzujące ruch rumowiska wleczonego przeprowadzono dla napełnień w zakresie h=0 do hmax.
hmax=( Rz. Brzegowa – Rz.dna)
hmax= 2,34m
n= 0,021
i=0,00025
d50= 0,0020m =2mm
Tabela 11 Zestawienie prędkości charakteryzujących ruch rumowiska wleczonego przy różnych napełnieniach
h [m] | Vrz |
Vgr |
Vd |
Vm |
---|---|---|---|---|
0,2 | 0,19 | 0,30 | 0,45 | 0,49 |
0,5 | 0,35 | 0,37 | 0,55 | 0,60 |
1,0 | 0,55 | 0,44 | 0,64 | 0,71 |
1,5 | 0,73 | 0,48 | 0,70 | 0,77 |
1,75 | 0,80 | 0,51 | 0,75 | 0,79 |
Hmax 2,34 | 0,88 | 0,57 | 0,83 | 0,87 |
hmax +0,5 | 0,97 | 0,63 | 0,87 | 0,97 |
Na podstawie obliczeń zawartych w tabeli nr 11 sporządzono rozkład prędkości charakterystycznych ruchu rumowiska ( rys. 4).
Analiza wykresu wskazuje, że przy głębokościach od 0 do 1,12 [m] prędkości średnie w korycie są mniejsze niż prędkości graniczne. Przy napełnieniach od ( h’ do h’’) 1,12 m do 2,60 m prędkości rzeczywiste są granicach dopuszczalnych , a przy wartościach h2 zaczyna się ruch rumowiska. Rozpoczyna się intensywna erozja.
4.2 Spadki dopuszczalne.
Uregulowane koryto rzeki powinno być stabilne(układ poziomy i średni poziom dna nie powinny ulegać zmianie).Dlatego należy sprawdzić jego stabilność w odniesieniu do spadku zwierciadła wody. Sprawdzamy czy spadek rzeczywisty(podłużny) zwierciadła wody w przekroju budowlanym jest mniejszy od spadku dopuszczalnego. Istniejący spadek powinien zapewnić równowagę sił unoszenia materiału koryta i oporu.
Warunek stabilności przekroju:
τ ≤ τ max
τ- siła unoszenia potrzebna do utrzymania rumowiska w ruchu
τ max -wartość siły unoszenia (naprężenie krytyczne)
Obliczenia:
τ max =Ɣ* h* Imax
gdzie:
Ɣ= ρw *g= 1000 kg/m3
h- głębokość wody
Imax- maksymalny spadek
Imax=$\frac{\tau\text{\ max}}{\rho\text{w\ }*g*h}$
τ max odczytujemy z tabeli w zależności od średnicy gruntu d50 na dnie kanału.
Obliczamy I max dla dwóch stanów wody mała (τ ‘max) i duża (τ ‘‘max):
I’ max=$\frac{\tau'\text{\ max}}{\rho\text{w\ }*g*h}$
I’’ max=$\frac{\tau'\text{\ max}}{\rho\text{w\ }*g*h}$
Obliczone spadki miar dla dwóch stanów wody zestawiono w tabeli
Tabela 12 Naprężenia Krytyczne
h [m] | Mała ilość zawiesin | Duża ilość zawiesin |
---|---|---|
0,20 | 2,45 | 3,63 |
0,50 | 2,65 | 3,92 |
1,00 | 2,84 | 4,32 |
2,00 | 3,83 | 5,30 |
5,00 | 7,85 | 8,83 |
Tabela 13 Zestawienie spadków dopuszczalnych
h [m] | I’ max | I’’ max |
---|---|---|
0,20 | 0,172 | 0,264 |
0,50 | 0,069 | 0,106 |
1,00 | 0,034 | 0,053 |
1,50 | 0,023 | 0,035 |
1,75 | 0,02 | 0,030 |
hmax 2,34 | 0,016 | 0,022 |
2,84 | 0,013 | 0,019 |
5.Koncepcja rozwiązań projektowych
5.1 Uzasadnienie potrzeby wykonania prac regulacyjnych
Z analizy odcinka rzeki podanego ocenie potrzeb regulacji należy:
-zwiększyć przepustowość koryta poprzez jego poszerzenie
-umocnić dno i skarpy koryta ze względu na erozję
5.2 Zwiększenie przepustowości koryta rzeki
Z obliczeń przedstawionych w punkcie 3.3 wynika, że przepływ miarodajny(regulacyjny) w profilu obliczeniowym(budowlanym) jest większy od przepływu brzegowego obliczonego ze wzorów hydraulicznych. Oznacza to, że przepustowość koryta rzeki na badanym odcinku jest za mała.
Koryto rzeki na tym odcinku wymaga przeprowadzenia prac regulacyjnych, mających na celu zwiększenie jego przepustowości.
Zwiększono wymiary przekroju poprzecznego koryta rzeki Pisy. Obecnie przepustowość koryta kształtuje się na poziomie wartości przepływu miarodajnego i wynosi 43,20 m3/s.
Zmianę kształtu przekroju poprzecznego koryta wynikającą ze zwiększenia jego przepustowości przedstawiono na przykładzie profilu.
5.3 Zmiana układu poziomego
Na podstawie mapy sytuacyjno-wysokościowej analizowanego odcinka Rzeki Pisy ustalono, że na tym odcinku występują nadmiernie rozwinięte krzywizny łuków. Łuki typu C.
Analizę typów łuków przedstawiono w punkcie 2.5.2
Ze względu na nadmierną krzywiznę łuku nr 7, przeprowadzono korektę układu poziomego łuku. Polegającą na skróceniu trasy łuku w stosunku do naturalnej. Nowy utworzony odcinek rzeki został wzmocniony w celu ochrony przed erozją.
Zastosowane umocnienia omówiono w punkcie 5.5.Pozostałe odcinki rzeki pozostawiono w stanie naturalnym.
5.4 Zmiana układu pionowego i przekrojów poprzecznych
W celu oceny stabilności koryta w profilu obliczeniowym obliczono prędkości rzeczywiste przepływu w zakresie od h=0 hbrzeg=0,50 i porównano je z prędkościami charakterystycznymi ruchu rumowiska wleczonego.
Ustalono w tej analizie porównawczej że prędkości rzeczywiste przepływu są większe od prędkości niezamulającej i nie przekraczają prędkości dopuszczalnej ze względu na rozmywanie dla gruntu z którego utworzone jest koryto. Nie zachodzi potrzeba korekty przekroju poprzecznego.
Ustalono, że prędkości rzeczywiste przekraczają prędkości dopuszczalne. Przy głębokościach większych od głębokości maksymalnej 2,84 m. W związku z tym koryto będzie umocnione od głębokości wody większej od 2,34m.To jest głębokość powyżej której następuje przekroczenie prędkości dopuszczalnej. Rodzaje zastosowanych umocnień omówiono w punkcie nastepnym5.5.
W celu oceny stabilności koryta rzeki na badanym odcinku porównano rzeczywisty podłużny spadek zwierciadła wody z dopuszczalnym spadkiem zwierciadła wody dla dwóch stanów wody (małej ilości zawiesin i dużej ilości zawiesin)
W wyniku analizy ustalono że rzeczywisty spadek zwierciadła wody jest mniejszy od spadku dopuszczalnego w całym zakresie zmienności głębokości wody. Istniejący spadek zapewnia stabilność przekroju w związku z tym nie zachodzi konieczność zmiany układu pionowego koryta na badanym odcinku.
5.5 Umocnienia
Ze względu na nadmierną krzywiznę łuku nr 7 przeprowadzono korektę jego układu poziomego polegającą na skróceniu łuku. Nowo utworzony odcinek rzeki został wzmocniony w celu ochrony przed erozją. Brzegi koryta rzeki będą umocnione również ze względu na nadmierną prędkość przepływu. Mocne umocnienia będą zastosowane na brzegach wklęsłych. Zastosowane umocnienia koryta przedstawiono na przekroju Nr 2.
Lokalizację, rodzaj i opis zastosowanych umocnień na analizowanym odcinku rzeki zestawiono w tabeli.
Tabela. Nr.14
Zestawienie umocnień na danym odcinku rzeki.
Nr Umocnienia | Rodzaj i opis umocnienia |
---|---|
1 | Płotek faszynowy po lewej stronie brzegu rzeki |
2 | Tama podłużna oddzielająca stare i nowe koryto rzeki |
3 | Materac faszynowy zastosowany na lewym brzegu rzeki |
4 | Płotek faszynowy zastosowany na prawym brzegu rzeki |
5 | Materac faszynowy zastosowany na lewym brzegu rzeki, górna część skarpy-drzew i krzewy |
6 | Dodatkowo zastosowano do umocnień drzewa |