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 budowli piętrzącej NPP jest najwyższym określonym względami eksploatacyjnymi położeniem zwierciadła spiętrzonej wody w okresach poza wezbraniami. Stanowisko górne - odcinek cieku powyżej budowli piętrzącej GW (górna woda). 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: a)przelewowe- służą do przepuszczania wód powodziowych; b)upusty - umożliwienie całkowitego opróżnienia zbiornika. 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. Klasyfikacja budowli piętrzących 1. Budowle piętrzące na podłożu: a)skalnym; b)nieskalanym. 2. Budowle, których awaria powoduje utratę pojemności zbiornika lub może spowodować zatopienie terenów falą wypływającą przez zniszczoną lub uszkodzoną budowlę. 3. Budowle do nawodnień lub odwodnień. 4. Budowle przeznaczone do ochrony przeciwpowodziowej. 5. Elektrownie wodne i obiekty wodne wchodzące w skład elektrowni cieplnych i jądrowych. 6. Budowle umożliwiające żeglugę. 7. Budowle przeznaczone do zaopatrzenia w wodę miast i osiedli oraz zakładów przemysłowych. 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. Wysokość nadpiętrzenia - dla przepływu kontrolnego powstaje, gdy przepływ kontrolny mógłby być przepuszczalny przez urządzenia przepływu miarodajnego. ZASADNICZE ELEMENTY JAZU

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 6 m liczba przęseł może być zmniejszona do 2; *jeżeli szerokość przęsła jest < 2 m 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. Szerokość minimalna z jaką woda odpływa z jazu B_min
Szerokość światła b = B_min - f(n-1); b = Σb₁ Wyznaczanie wysokości otworu jazu

Wydatek przelewu o kształcie praktycznym

Q = σ · ε · m · b ·

; Q = Q_m; g - przyspieszenie ziemskie; b - szerokość światła; σ - współczynnik zatopienia przelewu; ε - współczynnik dławienia bocznego; m - współczynnik wydatku; Vo - prędkość dopływowa
; α - współczynnik Saint- Venanta. Przelew jest niezatapialny - jeśli poziom wody w dolnym stanowisku położony jest poniżej korony przelewu. Rodzaje progów: #próg o profilu prostokątny

tablice. #próg o profilu trapezowym
m = 0,36 ÷0,42 spadek nachylenia 1:1 ÷ 1:2 współczynnik nachylenia
M = 1,6 ÷ 1,86; #próg o profilu krzywoliniowym
Filary widok z góry: #prostokątny
#półkolisty
#ostrołuk

. Przyczółki widok z góry: #kształt prostokątny
#kształt ścięty
#kształt zaokrąglony

. Przyczółki jazu - stanowią ograniczenia jazu od strony naturalnego brzegu rzeki częścią charakterystyczną są skrzydła górne i dolne. ROZPATRYWANIE ENRGII WODY W JAZIE Ruch podkrytyczny - duży zasób energii kinetycznej a mała energia potencjalna. Ruch nadkrytyczny - mały zasób energii kinetycznej a duża energia potencjalna. Odskok hydrauliczny - przejście z ruchu podkrytycznego w ruch nadkrytyczny (odskok Bidone'a) w odskoku następuje rozproszenie energii. Koryto musi być umocnione w miejscu powstania odskoku jest nim płyta wypadkowa. Warunek odskoku Głębokość dolnej wody t była co najmniej równa drugiej głębokości sprzężonej (h₁ - pierwsza głębokość sprzężona h₂ - druga głębokość sprzężona)

t = h₂ Jeżeli t > h₂ to mamy odskok zatopiony; Jeżeli t < h₂ to mamy odskok niezatopiony. Sposoby zatopienia odskoku: 1.Obniżenie dna wypadu poniżej dna cieku tworzy się tzw. niecka wypadowa; 2.Spiętrzenie wody na wypadzie przez próg wypadkowy. Warunek zatopienia H + d > h_2;

n - współczynnik bezpieczeństwa n ≥ 1 n = 1,05 ÷ 1,1_; d = n · h₂ - t. Filtracja pod budowlami piętrzącymi

Strumień filtracyjny ograniczony jest od góry obrysem budowli (linia 1-8) od dołu natomiast linią warstwy nieprzepuszczalnejFiltracja tego jazu będzie odbywała się pod ciśnieniem. Zjawiska występujące z filtracją: #woda wywiera ciśnienie na obrys podziemny budowli (1-8) i będzie działała siła wyporu W działająca na fundament; #w wyniku przepływu z GW do DW przepłynie pewna ilość wody, czyli występują starty w górnym stanowisku - trzeba określić wydatek filtracyjny. Linie prędkości - wektory prędkości są zawsze styczne do linii prądu, Jeśli prędkości będą zbyt duże może wystąpić wynoszenie gruntu spod budowli. - prędkość filtracji -wyznaczyć trzeba wartości prędkości filtracji. Prawo Darcy V = k*I; V- prędkość filtracji; k - współczynnik filtracji zależny od gruntu; I - gradient hydrauliczny. Zjawisko mechaniczne występuje w gruntach pod jazem pod wpływem filtracji wody: 1.Sufozja - jest to transport drobniejszych frakcji gruntu w istniejącym obszarze porów powodujący ich zwiększenie, ale niepowodujący niszczenia struktury gruntu następuje zwiększenie współczynnika filtracji V = k*I; k - wzrośnie to wzrośnie też prędkość filtracji. Sufozja może być: #zewnętrzna - na powierzchni gruntu; #wewnętrzna - wewnątrz korpusu gruntowego; #kontaktowa - na powierzchni kontaktu dwóch gruntów o różnym uziarnieniu lub między gruntem a fundamentem budowli. Erozja - transport ziaren prawie wszystkich frakcji gruntu prowadzący do zniszczenia struktury gruntu. 2. Zjawisko przebicia (wyparcie gruntu) - jest to wyparcie pewnej objętości gruntu ze wszystkimi zawartymi w nim frakcjami przeważnie w góre. 3.Kolmatacja - jest to osadzanie na powierzchni gruntu lub w porach gruntu drobnego materiału niesionego przez wodę filtracyjną: #zewnętrzna; #wewnętrzna; #kontaktowa. Kolmatacja prowadzi do zmniejszenia gruntu co powoduje zmniejszenie współczynnika filtracji k i prędkości filtracji i zmniejszenie przepływu filtracji. Przybliżone obliczenia filtracji: 1.Zabezpieczenie przed sufozją w strefie kontaktu gruntu podłoża z budowlą: a)Metoda Bligh`a
;
; H - wysokość piętrzenia w przypadku jazu; L - długość drogi filtracji długość linii prądu obrysu poziomego budowli (linia 1-8);
potrzebna droga filtracji; I_dop - gradient dopuszczalny ze względu na sufozję dla danego rodzaju gruntu; C_B - odwrotność gradientu dopuszczalnego;
tablice
L - rzeczywista droga filtracji musi być spełniony warunek
;
;
- odcinki poziome;
- odcinki pionowe. b)Metoda Lane`a opory ruchu sa większe na elementach pionowych obrywu niż na elementach poziomych Przy obliczeniu gradientów wzdłuż obrywu rzeczywistej drodze filtracji odcinki poziome obrywu należy skrócić 3 razy

Założenie Lan`a na skróconej drodze filtracji gradient hydrauliczny ma wartości stałe

;
;
współczynnik Lane`a zalezy od rodzaju gruntu wartości zestawione w tabelach
. 2. Wykres ciśnienia wzdłuż linii obrysu obliczenie siły wyporu działającego na fundament a)Matoda Bligh`a wysokość piezometryczna

;

;

;
(z założenia Blighe`a). Metoda Bligha i Lenae
L = 1-8; 1.potrzebna droga filtracji (sufozje) Metoda Bligh`a

;
. Metoda Lena
;
Wykres ciśnień Wykres pomocniczy do obliczeń rzędnych h (h1 - h8)

Wnioski: #wydłużenie górnej ścianki szczelnej powoduje zmniejszenie siły wyporu; #wydłużenie fartucha poziomego powoduje zmniejszenie siły wyporu; #wydłużenie dolnej ścianki szczelnej powoduje zwiększenie siły wyporu. Wypiętrzanie gruntu (przebicie)
Wartość krytyczna gradientu - wyznacza się z warunku równowagi pomiędzy siłą wyporu działającą na wypierane warstwy gruntu a jego ciężarem. Warunek równowagi sił

; γ - ciężar objętościowy wody; ho - wysokość piezometryczna; F·l - objętość wypieranego gruntu; n - porowatość gruntu; γ_s - ciężar objętości elementu; (1-n)( γ_s - γ) - ciężar objętości gruntu z uwzględnieniem wyporu
gdy I_kr zostanie przekroczony to grunt zostanie wyparty

dla
=2,62 -2,68 n= 0,36. Stateczność budowli piętrzących Obciążenie: #duże siły poziome od parcia wody; #działanie parcia wód filtracyjnych; #ciężar właściwy. Rozpatrując założenia: a)podstawowy układ obciążeń- obciązenie występujące przy pełnej sprawności budowli przy normalnym poziomie piętrzenia NPP lub piętrzenie przy Qm jeśli poziom ten jest wyższy on NPP; #ciężar własny konstrukcji; #parcie hydrostatyczne i hydrauliczne przy NPP lub Qm; #parcie wód filtracyjnych przy prawidłowo działających drenażach i uszczelnieniach NPP i najniższym obliczeniowym położeniu zwierciadła wody np. zapory ziemne; #parcie gruntu i rumowiska odkładanego; #parcie wody, wiatru, śniegu. b)wyjątkowy układ obciążeń; #siła parcia hydrostatycznego i hydrodynamicznego przy przepływach kontrolnych; #parcie wód filtracyjnych przy nieszczelnych lub źle działających uszczelnieniach. Stateczność na przesunięcie Wskaźnik porowatości - stosunek sumy sił utrzymujących do sumy sił przesuwających w kierunku spodziewanego przesunięcia.

Do obciążenia pionowego skierowanego ku dołowi może należeć: #ciężar własny; #składowe pionowe obciążenia woda. Siła wyporu (a-b). Pg - suma sił poziomych działających od strony górnej wody Można tu uwzględnić: #parcie rumowiska; #parcie poziome wody; #parcie wody i wiatru. Parcie górnej wody na odcinku (a-c). Pd - suma sił poziomych działających od strony dolnej wody (b-d); Ecd, Ebd - parcie gruntu od strony dolnej wody (a-e; b-f); tgφ - kąt tarcia wewnętrznego gruntu; C - spójność gruntu; F - rzut poziomy przesunięcia gruntu. Sposoby zwiększenia współczynnika pewności na przesunięcie

Możliwość poprawienia stateczności na przesunięcie 1. Zwiększenie ciężaru budowli (siła G) (poszerza się próg jazu). 2.Zmniejszenie siły wyporu następuje przez: #wydłużenie fundamentu poziomego; #wydłużenie ścianki szczelnej od strony GW; #zastosowanie dodatkowej ścianki szczelnej od GW zazwyczaj na początku fartucha; #skrócenie ścianki szczelnej lub usunięcie od strony dolnej wody DW. 3.Zastosowanie nachylonej płaszczyzny fundamentu w stronę GW. 4.Zazębienie fundamentu. Stateczność na wypłynięcie W przypadku, gdy obciążenie poziome niewiele przewyższa siłę wyporu.
Wskaźnik pewności na wypłynięcie - stosunek obciążeń siły pionowych w kierunku dołowi do siły wyporu
Dopuszczalna wartość zależy od klasy budowli k = 1,1 dla wszystkich klas. Stateczność na wywrócenie (obrót) budowli na podłożu skalnym Wskaźnik pewności na wywrócenie - jest to stosunek momentów utrzymujących obliczonych względem krawędzi od powierzchni fundamentu do momentów wywracających

;
;
. Rozwiązania konstrukcyjne jazów a)jaz z filarami wolnostojącymi - całkowita siła parcia wody jest przekazywana nafilary
Rozwiązanie to stosuje się w przypadku, gdy spodziewane jest równomierne osiadanie konstrukcji. Konstrukcja charakteryzuje się dużym zużyciem betonu a mniejszym zużyciem stali. B)o konstrukcji dokowej - dokowe przęsło jazu składa się z filaru połączonego z płyta Może ona być wykonana w całości.
Ten typ stosuje się gdy: całkowita szerokość jazu nie jest duża i dochodzi do 20 - 30 m; #nie występują różne warunki gruntowe pod poszczególnymi gruntami gdy ten warunek nie jest spełniony to stosuje się konstrukcję z szeregu doków. Konstrukcję z szeregu doków stosuje się gdy: #występuje ciągłe obciążenie od progów; #siły od filarów powodują momenty zginające i jest konieczność zbrojenia progów jazów Zalety: zmniejszenie naprężenia w gruncie. Progi jazowe 1.kształt zależny jest od położenia korony progu ponad dnem rzeki; a)rzędna korony progu jest wyższa niż rzędna dna rzeki próg niski.

m - współczynnik wydatku zależy od kształtu progu (gdy współczynnik jest większy można ściąć część od strony GW lub stosuje się łuk kołowy o promieniu r). 2.Progi wysokie - rzędna korony progu jest znacznie wyższa od rzędnej dna
Konwitacja - zjawisko wzrostu pęcherzyków pary lub gazu rozpuszczonego w wodzie w wyniku lokalnego obniżenia ciśnienia do ciśnienia wrzenia. Korozja kawitacyjna - pęcherzyki pary które powstawaj w wyniku niskiego ciśnienia zanikają w sposób nagły po przedostaniu się do strefy wyższego ciśnienia Gdy będzie to w kierunku ścianek to uderzenie cieczy w ściankę powoduje zniszczenie materiału. Elementy do rozbijania przelewającej wody: Fartuchy poziome: 1.Fartuchy z gliny - stosuje się przy piętrzeniach do 15 m grunty, z którego są wykonane fartuchy muszą mieć mały współczynnik filtracji 10^-6 m/s. Grubość fartucha - w zależności od gradientu
2.Fartuch z płyt betonowych lub żelbetowych przy piętrzeniu ponad 10 m nie potrzeba ubezpieczeń układane wprost na dnie cieku Grubość pyty
I_dop 20 - 30 W miejscach styków fartucha muszą być uszczelnienia taśmą uszczelniającą. Szykany - w obrębie niecki wypadowej elementy do rozbicia płynącej wody. Kształtem zbliżone są do trapezu. Maksymalna wysokość szykan 2 m. Głębokość niecki można zmniejszyć o ok. 15% po zastosowaniu szykan. Natomiast głębokość niecki po zastosowaniu szykan i rozdzielaczy może zostać zmniejszona nawet do 30%. Do budowy szykan stosuje się beton o lepszej wytrzymałości i odporności na korozje kawitacyjne, ponieważ w miejscach krawędzi powstaje podciśnienie i powstaje tam zjawisko kantacji (korozji kawitacyjnej). Ubezpieczenia dna poniżej budowli Prędkość wody jest na tyle duża, że należy stosować ubezpieczenia dna i skarp na danym odcinku. Wymagania ogólne ubezpieczeń: #wymiary i ciężar elementów ubezpieczających powinien być taki, aby nie nastąpiło ich przesunięcie pod wpływem działania wody; #powierzchnia umocnienia - szorstka po stronie wody zmniejszająca prędkość przy dnie; #ubezpieczenie powinno być wodoprzepuszczalne; #układane na filtrze odwrotnym. Rodzaje umocnień: #płyty betonowe - wymiary w zależności od rodzaju budowli 0,5 x 0,5 m do 50 x 50 m grubość od 0,15 - 1,0 m; #bloki betonowe - trylinki, pustobetony, dyble; #płyty ażurowe (umocnienia brzegów); #narzuty kamienne - materiał naturalny jako umocnienia mogą one być łatwo unoszone przez wodę, dlatego stosuje się pale wbijane w szachownice pale faszynowe; #ubezpieczenia z kamienia w koszach z siatki metalowej; #Gabiony - skrzynie w kształcie prostopadłościanu wypełnione kamieniami układane jedna na druga; #Materace faszynowe. Zastawkami - nazywamy małe jazy stosowane na rowach odwadniających i nawadniających oraz niewielkich ciekach naturalnych Służą do spiętrzania wody na stosunkowo krótki okres, w którym przeprowadza się napełnienie Jaz o świetle do 1,5m konstrukcja jest znacznie uproszczona niż zwykłe jazy. Część stała (betonowa). Część ruchoma (zamknięcia). Piętrzą wodę do ok. 60 cm. a)Zastawki przenośne - wykonane z blachy stalowej wykonane w betonowych wnękach mogą być wykończone ceownikiem.
b)Zastawki stałe - konstrukcje monolityczne ze stali lub żelbetonu z elementów prefabrykowanych. Rozwiązania te są stosowane przy większych rozmiarach światło 60 - 150 cm piętrzenie 60 - 120 cm. Zastawka z elementów prefabrykowanych

Zastawka o konstrukcji dokowej

Zastawki z małych bloków betonowych

Małe zamknięci płaskie zastawki o konstrukcji drewnianej są wykonywane z bali drewnianych grubość ich 6-8 cm połączone są ze sobą za pomocą wpustów i wzmocnione konstrukcyjnie za pomocą płaskowników i kątowników szerokość zamknięć 1-1,5 m mogą dojść do 2m wysokość od 0,7 do 1,25 m. Siła wyciągowa zastawki

; P - siła, która działa prostopadle do powierzchni tarcia; μ - współczynnik tarcia zależny od materiału. Zapory ziemne Często spotykana budowla; rozwój wynika z: #małego kosztu robót ziemnych w związku z możliwością mechanizacji robót; #możliwość budowy zapór prawie z każdego materiału gruntowego; #wyczerpanie się miejsc dogodnych do budowli zapór betonowych. Zapory ziemne nie ustępują zaporom betonowym

Stosuje się je od kilku metrów do kilkuset metrów. Zaporami ziemnymi - nazywane są budowle, których główny masyw zapewnia stateczność gruntu Materiał zapewniający stateczność rumosz skalny.

Dobór wymiarów zapory
Zapas wysokości Δh ponad poziom piętrzenia Zależy od wysokości fali na zbiorniku powstałym w wyniku zbudowanej zapory Przyjmuje się, że największa fala nie może się przelać przez koronę zapory. Typy konstrukcyjne zapór ziemnych: #zabezpieczenia przeciw filtracyjne są potrzebne i mają na celu: # zmniejszenie ilości wody przefiltrującej przez korpus i podłoże zapory; #obniżenie krzywej depresji; Podział typów zapór: ze względu na zabezpieczenia filtracyjne dzieli się je na: #jednorodne; #niejednorodne. Uszczelnienia podłoża a)przesłony pionowe - mogą być z gruntu spoistego z betonu lub żelbetu ze ścianek szczelnych lub stalowych oraz zastrzyków uszczelniających (w przypadku podłoża skalnego) z roztworów cementowych. Przesłona w podłożu powinna stanowić przedłużenie elementów uszczelniających korpus zapory. Przesłona pionowa powinna przecinać całą warstwę wodonośną sięgając do warstwy nieprzepuszczalnej.
b)fartuchy poziome - wykonuje się w przypadku gdy budowa geologiczna podłoża uniemożliwia wykonanie uszczelnień pionowych. Wykonane z: #gliny, iły; #płyty żelbetowe lub betonowe; #geomembrana, folie.
FILTRACJA PRZEZ ZAPORY

Jednorodna z drenażem wewnętrznym korpusu

Wzór Dupita

z rozwiązania

Wzór na obliczenie wydatku

Krzywa depresji
Zapora z rdzeniem Dla zapory tej można przeprowadzić obliczenia jak dla zapory jednorodnej, lecz poszerzonej w stosunku do danej zapory z rdzeniem Poszerzenie wyznacza się w te sposób, że rdzeń o współczynniku filtracji „k₁” i szerokości „t” był równy wydatkowi przez poszerzenie współczynnika filtracji takiego samego „k” i szerokości T. DRENAŻE ZAPORY ZIEMNEJ: # są stosowane w celu obniżenia ciśnienia wody w porach gruntowych, - co powoduje poprawę warunków stateczności; # służą do ujęcia i odprowadzania wód przesączających się przez korpus budowy. Filtry odwrotne - wykonane z materiałów naturalnych (żwir pospółka) materiały syntetyczne geowłókniny. DRENAŻ POWIERZCHNIOWY

DRENAŻ RUROWY

wykonany z rur prefabrykowanych a materiał dowolny z reguły nie stosuje się rurek drenarskich min Ř 0,3 m średnicy na tym rurociągu zakłada się studzienki drenarskie co 50 - 100 m.

DRENAŻ KAMIENNY

Umocnienie skarp odwodna i odpowietrzna: a)odwodne - ubezpieczamy przed falowaniem na wysokości zwierciadła wody jest zabezpieczenie od działania lodu i deszczu czy wiatru; b)odpowietrzna - wymaga ubezpieczeń zboczy przed działaniem czynników atmosferycznych deszczu wiatru i przez zwierzęta. Rodzaje umocnień: a)gdy zapora kamienna, żwir, tłuczeń, to umocnienia są niepotrzebne; b)grunty drobnoziarniste - obsiew trawą, darniowanie, zakrzewienie, zadrzewienie; c)narzut kamienny - zapory w terenach górskich, gdy spodziewane są duże osiadania zapory ok. 50 % kamiennego narzutu powinno mieć odpowiednio duży ciężar, aby ubezpieczenie nie było naruszone w wyniku falowania; d)płyty betonowe - lub żelbetowe mogą pękać w wyniku osiadania budowli wytwarzane na miejscu lub fabrykowane. Przelewy czołowe- urządzenia przelewowe w korpusie zapory np. jazy betonowe w dolnej części może być wykonany upust. Przelewy stokowe- urządzenia używane poza korpusem zapory na zboczu przekraczanej doliny cieku odpowiada ukształtowaniu terenu. Przepławki dla ryb - jazy i zapory stanowią przeszkodę dla ryb (ryby mogą przeskoczyć budowle mającą ok. 1 m). Przepławki są to urządzenia do przejścia ryb z poziomu dolnej wody do górnej i odwrotnie Przepławki mają za zadanie zredukowanie prędkości przepływu wody do wartości odpowiadającej możliwością pokonania tej prędkości przez ryby. Zależność prędkości od temperatury wody - im wyższa temperatura tym prędkość wody, którą mogą pokonać ryby jest większa. Zależność od długości ryby L
spełnienie prawa prawdopodobieństwa Froude`a. Przepławki o jednakowym nachyleniu wykonane są z betonu lub kamienia koryta o przekroju prostokątnym o spadku odpowiadającym predkości przepływu pokonywanej przez ryby. W korytach gładkich prędkości są duże a spadki raczej niewielkie. ZALETY: #wytwarzają dogodne warunki lokalne; #zmniejszenie prędkości w pobliżu kamieni i oderwanie strumienia; #większe straty energii. Przepławki o jednostajnym nachyleniu ma zwiększoną szorstkość na dnie progu a na ściankach poprzeczki. Przepławki komorowe - stanowi koryto betonowe o zestopniowanym dnie i podzielone jest na szereg komór (basenów) o różnym poziomie zwierciadła wody w tych basenach. Utworzone przez ścianki działowe są przegrody W przegrodach wykonane otwory po przeciwnych stronach na dnie i u góry ścianki. Przepławki szczelinowe - ściany czołowe mają szczeliny wycięte szczeliny na całej długości komory Szczeliny znajdują się po tej samej stronie budowy.

1.ROZPATRYWANIE ENRGII WODY W JAZIE Ruch podkrytyczny - duży zasób energii kinetycznej a mała energia potencjalna. Ruch nadkrytyczny - mały zasób energii kinetycznej a duża energia potencjalna. Odskok hydrauliczny - przejście z ruchu podkrytycznego w ruch nadkrytyczny (odskok Bidone'a) w odskoku następuje rozproszenie energii. Koryto musi być umocnione w miejscu powstania odskoku jest nim płyta wypadkowa.

Warunek odskoku Głębokość dolnej wody t była co najmniej równa drugiej głębokości sprzężonej (h₁ - pierwsza głębokość sprzężona h₂ - druga głębokość sprzężona) t = h₂. Jeżeli t > h₂ to mamy odskok zatopiony. Jeżeli t < h₂ to mamy odskok niezatopiony. Sposoby zatopienia odskoku: 1.Obniżenie dna wypadu poniżej dna cieku tworzy się tzw. niecka wypadowa

t + d > h_2;
; 2.Spiętrzenie wody na wypadzie przez próg wypadkowy

Warunek zatopienia H + d > h_2.

2.Hydrauliczne obliczenie niecki wypadowej

Wymiarowanie polega na doborze głębokości i jej długości, aby powstały odskok hydrauliczny w całości mieścił się w niecce i był zatopiony

Warunek zatopienia

_; n - współczynnik bezpieczeństwa n ≥ 1_; n = 1,05 ÷ 1,1_; d = n · h₂ - t

h₁ , V_1; q - wydatek jednostkowy_;φ - współczynnik prędkości φ = 0,8 ÷ 0,9 dla profilu prostokątnego lub trapezowego. Obliczenie h₁ i V₁ wykonuje się metoda kolejnych przybliżeń: #we wzorze (2) przyjmuje się h₁ = 0_; #ze wzoru (1) oblicze się h₁; #następnie h₁ obliczone podstawia się do wzoru (2)

Przyjęcie wielkości wydatku q dla głębokości niecki trzeba przyjąć cały przedział

q_min - 0,3 ÷ 0,5 [m³·s^-1·m^-1]

q_max - zleży od Q_m ; q_max = Qm/Wybieramy Wybieramy 3 - 5 wartości pośrednich. Dalszy tok obliczeń: I.wyznacza się q₀ dla którego potrzebna jest największa głębokość niecki T przyjmuje się zakładając że d = 0 Dla q₁,q₂,...q_n obliczamy głębokości niecki d₁, d₂,...d_n Przy założeniu n = 1 D = n·h₂ - t; II.obliczenia do q₀ przyjmuje się kilka głębokości niecki d > d₀ i uwzględnienie w wysokości T przyjmowane wartości d₁, d₂, .. d_n i wykonujemy obliczenia głębokości sprężonych h₁ i h₂ z tych samych wzorów

budujemy dwa wykresy. Zakładamy wartość współczynnika zatopienia n i odczytujemy głębokość niecki.

3

---