11.Koryta stabilne-są to rzeki które mają uregulowany bieg i nie tworzą naniesin, wybojów płycizn .Szerokość koryta możemy określić za pomocą wzoru:
B=A√Q / J0,2
B -szer zwierciadła lustra wody koryta stabilnego[m.
Q- przepływ korytotwórczy m3/s J-spadek hudraul.
A-parametr charakt. Przekrój poprzeczny
1.Wielkość zasobów wód powierzchniowych w Polsce
Polska jest uboga w wodę. Średni roczny zasoby wody w przeliczeniu na mieszkańca 1500 m3/rok. Ze względu na dostępność wody Polska klasyfikowana jest do krajów o małych zasobach
Mała ilość wody powiązana jest również ze złym stanem jakościowym oraz niedostosowaniem przestrzennym ośrodków przemysłowych do
wielkości dyspozycyjnych zasobów wód. Przykładem może być Śląsk -wskaźnik nagromadzenia wód w zbiornikach retencyjnych wynosi 0 % średniego rocznego odpływu. Polska ma najbardziej niekorzystny w Europie wskaźnik poboru wody na jednostkę produktu krajowego brutto. (2,3 razy więcej niż w innych krajach) Średnia europejska-4500m3/rok
Światowa -7300m3/rok
Pobory wody w Polsce 310 m3/rok-na potrzeby przemys. i komunalne
Deficyt grozi Polsce jeżeli
-w wyniku działania człow. Na środowisko zmieni się radykalnie klimat-nie będziemy panować nad zużyciem wody i skutecznie symulować jej racjonalnego wykorzystania- nie będziemy tworz. dodatkowej retencji
4.Naturalna regulacja rzek
Jest to regulacja , której cel osiąga się przez mało różniące się odkształtowanie koryta i terenów zalewowych. Chodzi w niej o stworzenie nowej rzeki o parametrach wymaganych przez potrzeby gosp. Jedną z ważnych zasad tworzenia trasy jest wzorowaniu się na ukształtowaniu dobrze utrzymujących się odcinków cieków w dolnym obszarze. Zasadą jest prowadzenie możliwie długich odcinków trasy. Ważne jest odtworzenie bogactwa naturalnych form starego koryta , brzegów oraz sąsiednich terenów. Różnorodność tych form jest warunkiem prawidłowego rozwoju fauny i flory i ożywienia krajobrazu. Akweny położone na trasie rzeki lub w pobliżu włącza się w koryto regulacyjne. Różnorodność uzyskuje się przez zmienność przekroi i szerokości cieku. Spadki przyjmuje się na ogół podobne do naturalnych, zmniejszając je gdy następuje groźba erozji. Najważniejszym elementem naturalnej regulacji jest obsadzenie roślinnością (drzewami i krzewami) stoków oraz terenów przybrzeżnych, które:
-hamują ruch wody w korycie zmniejszając erozję
-systemy korzeniowe umacniają skarpy
-zacieniają wodę.
2.Prawa Fargue'a
Prawo odstępu-lub przesunięcia-ς=1/R
Największa głębokość leży poniżej największej krzywizny. Najmniejsza głębokość leży poniżej najmniejszej krzywizny
Prawo głębokości
Im ostrzejsza krzywizna tym głębszy wybój poniżej wierzchołka krzywizny. Związek głębokości i krzywizny wyraża parabola 3-go stopnia
Prawo długości łuków
Dla wytworzenia na cieku regularnych i optymalnych głębokości długości odcinków prostych i łuków muszą być dostosowane do warunków rzeki
Prawo kąta przy
równej długości krzywych
średnia głębokość stanowiska jest tym większa im bardziej rozwarty jest kąt zewnętrzny utworzony przez skrajne styczne.
Prawo ciągłości
Profil podłużny nurtu jest tylko wtedy regularny gdy krzywizna zmienia się w sposób ciągły.
Prawo spadku dna
Jeżeli krzywizna zmienia się w sposób ciągły to nachylenie stycznej wykresu krzywej wyznacza spadek dna
13.Budowle regulacyjne
a)Tamy podłużne-usytuowane są na trasie linii regulacyjnej brzegu projektowanego. Tama może być otoczona z dwóch stron wodą wtedy nazywamy ją tamą podł. właściwą, jeżeli jednak jedna strona przylega do brzegu to nazywamy ją opaską. Na budowę tam podłużnych składa się:
-materiał miejscowy[żwir, pospółka, rumosz -obciążony brukiem
-Kamień łamany(elementy siatkowe )
-faszyna i kamień
Tamy budowane są w kilku fazach
-w pierwszej fazie korona sięga do poziomu wody budowlanej aby wody wyższe mogły przelewać się poza tamę i przyśpieszały zalądowacenie
-w dalszych fazach przeprowadzamy stopniowe podwyższanie i ubezpieczenie tamy.
b)Ostrogi-(tamy poprzeczne)są to klasyczne budowle regulacyjne które są poprzecznie usytuowane
do kierunku przepływu. Budowle te wychodzą od brzegu regulowanego i biegną prostopadle lub skośnie do linii regulacyjnej gdzie kończą się głowicą.
Wyróżniamy ostrogi:
Prostopadłe, podprądowe, zaprądowe. Ostrogi są mało odporny mech. Na uderzenia kry. Powinny stanowić budowle pewne odporne na działanie prądu wody, elastyczne dobrze zakotwiczone w wysokim brzegu. Wymiary ostróg są różne na poszczególnych odcinkach cieku i są uzależnione od dostępnego materiału. Na ciekach o małych przepływach i małej sile unoszenia buduje się ostrogi z grubego żwiru lub pospółki wydobytej na miejscu. Na dużych ciekach o małych spadkach i małych prędkościach przepływu ostrogi wykonuje się z faszyny tylko głowicę wzmacnia się kamieniem.
c) Opaski brzegowe-bud. Reg. Wykonane wzdłuż rzeki stanowiące obudowanie brzegu znajdującego się na linii trasy reg. Celem ich jest ukształtowanie i utrzymanie nurtu wzdłuż trasy reg. Oraz zabezpieczenie brzegu na łuku wklęsłym .W zależności od materiału użytego do budowy opasek wyróżniamy: opaski faszynowe , materacowo-faszynowe ,walcowo-faszynowe, materacowo-kamienne, materacowe.
Opaski mater-faszynowe stosuje się do głębokości 4m. I gdy nie ma lokalnych wyrw. Opaski walc-fasz. stosuje się przy zabudowie dużych lokalnych wyrw o gł. Do 5m. Przy stromych skarpach. Opaski materac-kam spełnia warunki tamy podłużnej o nie pełnym przekroju jako umocnienie brzegu wklęsłego.
Obliczenie transportu rumowiska wleczonego.
Transport jednostkowy
[t\s*m.]
γ-ciężar objęt. wody
hm.-napełnienie
fi-bezwymiarowe natężenie styczne dla i-tej frakcji rumowiska dennego
Δγs-rożnica pomiędzy γs i γw
di-średnica frakcji
WZORY WANGA
Di/dm.>0,4
Fi=fm. / (di/dm.)^0,314
Fm.-tkz.bezwymiarowy parametr Schieldsa
5.Wymiarowanie koryt
Metoda Lambora
1-wsp. Koncentracji Lambora
α=b/h αśr=Σd/N
2-wypełnienie średnie
Tśr=(n*Qm/αśr*J^0,5)^3/8
3- Szerokość regulacyjna
Br=αśr*Tśred [m.]
4-Powierzchnia przekroju regulacyjnego
Fr=Tśr*Br [m2]
5-Granica przekroju regulacyjnego
tr=Br/2n -
√ Br2-4m.*Fr / 2m.
Równania reżimu przepływu - postać ogólna :
B=CB*Qα
H=CH*Qβ
v=Cv*Qγ
Na podstawie równania
ciągłości przepływu możemy napisać:
BHv= CB*Qα CH*Qβ Cv*Qγ oraz α+β+γ=1 i
CB*CH*Cv=1
Wzór na prędkość
Graniczną i liczbę
ruchliwości pozwolił
na obliczenie równań
reżimu przepływu dla
koryt z dnem ruchomym:
B=2,4*d0,23*Q0,53
H=4,17*d0,32*Q0,107
v=0,099*d-0,55*Q0,36
BH=10,0*d-0,32*Q0,89