Powierzchniowe strugi wody przemieszczają się w liniach brzegu wklęsłego, następnie po skarpie koryta dochodzą do dna i zaczynają się poruszać w kierunku brzegu wypukłego. Strugi spływające w dół po skarpie powodują wymywanie gruntu z brzegu wklęsłego i z dna rzeki. Wyerodowany materiał przemieszczany jest następnie przez strugi denne w kierunku brzegu wypukłego, gdzie powstaje odsypisko.

Q (z karty tematycznej), Vśr [m/s], h [m] - z obliczeń,

d1 [m] - średnica charakterystyczna rumowiska (z krzywej uziarnienia) - d50

I0 [-], b01 [m] (podstawa trapezu wrysowanego w przekrój), Akl, αr.

Budowle regulacyjne

• Ostrogi (tamy poprzeczne)

• Opaski (kiedy brzeg naturalny pokrywa się z brzegiem projektowanym)

• Tamy podłużne (L_min = 2B, L_max = 3B)

Zmierzyć szerokość koryta, od tego odjąć B/2. Wynik będzie długością ostrogi.

Ruch rumowiska w rzekach.

1. Pochodzenie rumowiska

1.1. Denudacja - erozja powierzchniowa, jest z reguły głównym dostawcą rumowiska do koryta rzeki. Wywołana jest przez wody spływające z powierzchni zlewni, głównie w czasie ulewnych deszczy lub roztopów. Wody powierzchniowe niosą rumowisko pochodzenia organicznego, a także mineralnego. Rumowisko organiczne stanową drobne frakcje stałe, natomiast mineralne pyły i drobny piasek.

1.2. Erozja koryta rzeki polega na rozmywaniu jej dna i brzegów w skutek działania płynących wód.

1.2.1. Erozja boczna występuje na zakolach rzek, polega ona na podmywaniu brzegu wklęsłego i pogłębianiu w tym miejscu dna. Dzieje się to głównie na skutek siły odśrodkowej i siły Coriolisa. Sprzyja temu występowanie poprzecznej składowej wektora prędkości do głównego kierunku przepływu.

1.2.2. Erozja denna. Wyróżniamy dwa główne rodzaje erozji dennej:

• Erozję lokalną - występującą poniżej budowli piętrzących przegradzających poprzecznie koryto rzeki (jaz, próg piętrzący).

• Erozję podłużną - w wyniku przegrodzenia rzeki budowlą piętrzącą tworzącą zbiornik retencyjny następuje przerwanie ciągłości ruchu rumowiska w rzece, czyli osadzanie się rumowiska w zbiorniku retencyjnym i powstanie erozji podłużnej poniżej zbiornika

1. Rodzaje transportu rumowiska rzecznego

Z reguły płynące wody w rzece transportują rumowisko. Intensywność tego transportu, a także jego charakter zależą w głównej mierze od prędkości przepływu i głębokości wody.

2.1. Rumowisko wleczone: Jak wykazują obserwacje, ziarna wleczone zbliżone są kształtem do kuli, a w szczególności nieco większych rozmiarów przemieszczają się ruchem postępowo-obrotowym, czyli na zasadzie toczenia. Jednakże ziarna płaskie tych samych rozmiarów wykazują w analogicznych warunkach jak ziarna kuliste przemieszczanie się ruchem postępowym, a niekiedy skokami.

2.2. Rumowisko unoszone: Małe drobne rumowisko jest z reguły transportowane, jako unoszone. Rumowisko to nie ma kontaktu z dnem. Są to drobne ziarna mineralne w postaci piasku lub pyłu, namuły ilaste mineralne lub organiczne.

1. Fizyczne charakterystyki rumowiska

3.1. Ciężar właściwy rumowiska (γγ) - stosunek ciężaru ziaren próbki rumowiska do jej objętości bez porów [N/m3]. Dla rzek polskich stwierdzono, ze ciężar właściwy rumowiska waha się w granicach 24-26,7 [kN/m3]

3.2. Ciężar objętościowy rumowiska (γ0) - wyrażany jako stosunek ciężaru próbki rumowiska do jej objętości [N/m3]

3.3. Gęstość rumowiska (ρ γ) - wyrażona jako stosunek masy próbki do jej objętości [kg/m3]. Dla rzek polskich jej wartość przeciętną można przyjmować jako równą 2650 [kg/m3]

3.4. średnica miarodajna rumowiska - wielkość reprezentująca rumowisko wleczone, wartość średnicy miarodajnej określa się w dwojaki sposób:

3.4.1. dm=suma di*si/100

3.4.2. poprzez przyjęcie miarodajnej średnicy d50, określającej ziarna, których ciężar wraz z frakcjami drobniejszymi = w danej próbie 50%.

3.5. wskaźnik jednorodności określa stosunek między wybranymi średnicami charakterystycznymi (obliczyć) Cj=d60/d10

3.6. cecha dominacji C_d=d₉₀*d₁₀/d₅₀², gdzie d10, d50, d60, d90 - średnice mieszaniny rumowiska, które wraz z frakcjami drobniejszymi stanowią odpowiednio 10, 50, 60, 90%

1. Rumowisko unoszone

Pod pojęciem prędkości niezamulającej rozumie się prędkość przepływu woody, przy której niesione rumowisko osadza się jeszcze na dnie. Przykładowe wzory empiryczne:

4.1. Wzór Kennedy'ego

u_z=kh^0.64

h- głębokość po regulacji

k=0,54 dla unosin ilasto-piaszczystych

k=o,55-0,58 dla piasków drobnych

k=0,6-0,7 dla piasków średnich

4.2. Wzór Zamarina

u_z=alfaQ^0.2

α=0,33 v<1,5mm/s

α=0,44 v<1,5-3,5 mm/s

α=0,55 v>3,5 mm/s

Q - przepływ wody

v - prędkość opadania ziarna z tabeli 3.3 (bednarczyk) dla dm

1. Rumowisko wleczone

5.1. Wstęp: Przy małych prędkościach dno jest płaskie i równe, a tworzące je rumowisko pozostaje w spoczynku. W miarę wzrostu prędkości rozpoczyna się ruch najpierw najdrobniejszych i pojedynczych cząstek, a potem grubszych. Wraz ze wzrostem przepływu, a zatem i prędkości przepływu, na dnie zaczynają się tworzyć nierównomierności w postaci małych i nieregularnych fal. Są to zmarszczki o ile rumowisko jest dość drobnoziarniste. W miarę dalszego wzrostu prędkości przepływu zmarszczki powiększają swe wymiary i przekształcają się w fałdy, które zbudowane są z grubszych ziaren.

5.2. podstawy teoretyczne opisu transportu rumowiska

O ewentualnym ruchu ziarna znajdującego się na dnie będzie decydować nie tyle prędkość przepływu, co prędkość dynamiczna zwana też prędkością tarcia u*:

u*= pierwiastek (gRhi)

u- prędkość przepływu [m/s]

i - spadek hydrauliczny

Rh - promień hydrauliczny [m]

5.3. Początek wleczenia ziaren rumowiska po dnie - krytyczne naprężenia styczne dla gruntów niespoistych.

5.3.1. Shields przeprowadził badania, na podstawie których wyznaczył krzywą określającą krytyczne parametry przepływu wody, przy których rozpoczyna się wleczenie rumowiska. Krzywa jest podana w układzie bezwymiarowym.

Re_r=u_**d/v<5 Sh=0.1Re_r^2/3

5<Rer=u**d/v<20 Sh=0,033

20<Rer=u**d/v<400 Sh=1/55 Rer

Rer=u**d/v>400 Sh=0,059

v- kinematyczny współczynnik lepkości [m2/s]

d- średnica ziarna [m] dla dm

u*- prędkość dynamiczna [m/s]

Dla zadanej wielkości (średnicy) ziarna, krzywa Shieldsa pozwala wyznaczyć krytyczne wartości naprężenia stycznego przy wykorzystywaniu następującej zależności:

τc=Sh*g*(ρr-ρ)*d

τc - krytyczne naprężenia styczne [Pa]

ρ - gęstość właściwa wody [kg/m3]

d- średnica ziarna [m]

ρr- gęstość właściwa rumowiska rzecznego [kg/m3]

g=9,81 m/s2

Sh-parametr Shieldsa

Można za jej pomocą wyznaczyć grubość graniczną ziarna, które nie zostanie wprowadzone w stan ruchu dla zadanego przepływu tj. dla zadanego naprężenia stycznego względnie dla zadanej prędkości dynamicznej.

5.3.2. Meyer-Peter Muller opublikował wzór na wielkości transportu rumowiska, z którego wynika, że naprężenie krytyczne jest równe:

τc=0,047*g*(ρr-ρ)*d

5.4. Początek wleczenia ziaren rumowiska po dnie - krytyczna prędkość przepływu

5.4.1. Wzór Jarockiego

uc=1,4* pierwiastek (gd)*ln(h/7d)

5.4.2. Wzór Dębskiego

u_c=0,693*d^0,167h^0,2

5.4.3. Wzór Garbrechta

u_c=0,1836*(d+0,8)^1/2*(h/d)^1/6

1. Lokalizacja inwestycji. (z mapy)

1. Przedmiot, cel, zakres opracowania. (koncepcja regulacji rzeki Warty na odcinku, cel z wykładu, opisać co w projekcie)

1. Stan inwestycji przed regulacją. (opisać rzekę przed regulacją - czy były mosty, wyspy, drogi przy rzece)

1. Przekroje poprzeczne. (charakterystyka przekroi przed regulacją, przekrój po regulacji)

1. Budowle regulacyjne. (wymieniamy poszczególne budowle zaprojektowane, numeracja i długość)

1. Prace ziemne. (opisać prace związane z usunięciem wysp i innych naturalnych przeszkód usuniętych)

 Rysunki:

1. Przekrój poprzeczny przez wał: skala 1:50,

Klasa III budowli hydrotechnicznych: Δh = 1m

1. Przejazd przez wał: skala 1:200,

1. Obliczenie rozstawy wałów

(t1+t2)*20% = x

t'śr=x+t1+t2

A'1= (t2+x)*Bz+A1.2

Bz - zw + szerokość ostrogi

V'=1/n1 * t'śr ^2/3 * i ^ 1/2 (iw)

Q' = A'1 * V'

Qp=Qc-Q'

Q"p=Qp/2

t'2=t2+x

V"=1/n2*t'2 ^2/3 * i^1/2 (iw)

A"= Q"p/V"

B"1=A"/t'2

Bw= 2B"1+B