1.6. Stadia wstępne i materiały wyjściowe 1 Wiadomości ogólne
W celu właściwego zagospodarowania rzeki konieczne jest, przed przystąpieniem do wykonania projektów poszczególnych stopni, przeprowadzi'nie prac studialnych obejmujących całą rzekę lub jej znaczne odcinki. W pewnych przypadkach może wystąpić konieczność rozpatrzenia również zagadnienia zabudowy większych dopływów. Prace studialne nie zawsze przesądzają o konieczności rozpoczęcia w najbliższej przyszłości budowy rozpatrywanych obiektów piętrzących. Może się okazać, że z punktu widzenia ekonomicznego korzystniejsza będzie zabudowa innego dorzecza. Nie przekreśla to celowości powrotu po pewnym okresie do wykonanych alodiów, które po aktualizacji i dostosowaniu do stale zmieniających się potrzeb i warunków gospodarczych mogą uzasadnić potrzebę inwestowania. Szybki rozwój wszystkich dziedzin techniki i gospodarki powoduje zmiany w ocenie potrzeb wodnych, o czym mogą świadczyć zmiany w tendencjach wykorzystania energii wody, żeglowności rzek, czy też wykorzystania jej dla przemysłu lub gospodarki komunalnej.
W oparciu o prace studialne opracowywiane są dane wyjściowe dla pierwszego stadium projektowania inwestycyjnego, tj. studiów przedprojektowych, projektowych i założeń techniczno-ekonomicznych, które określają koszt inwestycji, realność wykonania i uzasadniają celowość budowy. Stanowią one podstawę dla decyzji o przystąpieniu do inwestowania.
Do założeń powinny być wykonane wszelkie prace studialne oraz przygotowane materiały wyjściowe, jak badania geologiczne, topograficzne, hydrologiczne, gospodarcze, studia specjalne itp. W fazie projektu podstawowego prowadzone są zwykle jedynie prace uzupełniające, których konieczność wykonania wykazały założenia.
W następnych rozdziałach omówione zostaną prace studialne oraz niezbędne materiały do wykonania prac projektowych.
Studia hydrologiczne
Dane ogólne poszczególnego dorzecza znajdują się w opracowaniach planów perspektywicznych gospodarki wodnej, założeniach projektowych, czy w Państwowym Instytucie Hydrologiczno-Meteorologicznym. Informacje te nie są jednak wystarczające dla szczegółowego wyjaśnienia następujących zagadnień:
— czy efekty ekonomiczne, jakie chcemy z inwestycji osiągnąć, są możliwe do uzyskania;
— jakie zmiany wystąpią na terenach przyległych przez podpiętrzenie wód podziemnych pierwszego poziomu w wyniku spiętrzenia wód w dolinie cieku;
— jakie są krzywe prawdopodobieństwa wód wielkich dla określenia przepływów, na które będą wymiarowane upusty;
— jakie są warunki klimatyczne oraz sieci obserwacyjne i sygnalizacyjne (wiadomości niezbędne dla opracowania instrukcji eksploatacyjnej, występujących obciążeń, gospodarki ogólnej obiektu oraz niekiedy harmonogramu budowy).
Dane wyjściowe operatu hydrologicznego w części potamologicznej lub limnologicznej powinny opierać się na bezpośrednich, długotrwałych i ciągłych obserwacjach danego przekroju. Na ich podstawie można określić wartości przepływów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie występowania, maksymalne stany wody, opracować gospodarkę. wodną dla obiektu, określić rezerwę powodziową w zbiorniku i pojemność na zamulanie.
Dla gospodarki wodnej im dłuższy okres obserwacji, tym jest lepszy. Przepisy przewidują jednak minimalne długości ciągów rozdzielczych, niezbędne dla obliczenia wartości Qmex (przepływów, m3/s) lub Hmax (stanów, m):
15 lat przy prawdopobieństwie p > 2!0/o
25 „ „ „ 2°/o^p^l°/o
Metody empiryczne obliczania wielkości odpływu stosowane są dla zlewni o powierzchni mniejszej od 100 km2 i niekiedy dla większych zlewni, które nie posiadają danych z obserwacji bezpośrednich.
Dane hydrologiczne powinny zawierać także informacje o zjawiskach lodowych:
—• tworzeniu się i przepływie śryżu — ze względu na ochronę urządzeń eksploatacyjnych przed zatkaniem,
— tworzeniu lodu brzegowego, przepływie kry i powstawaniu pokrywy lodowej i jej 'grubości — ze względu na potrzeby żeglugi oraz sposób gospodarki wodnej, na zbiorniku i ochronę urządzeń,
— pochodzenie lodów, wielkościach pół lodowych, wielkościach pojedynczych tafli kry lodowej — niezbędne dla obliczeń konstrukcyjnych,
—- możliwościach powstawania zatorów,
— ruchu rumowiska wleczonego i unoszonego oraz
— zanieczyszczeniach wody.
Odnośnie całej zlewni należącej do danego przekroju potrzebne są m. in. następujące dane:
— istniejąca sieć wodowskazowa i sygnalizacyjna,
•—• czasy dobiegu wód z poszczególnych wodowskazów do rozpatrywanego profilu,
3 — Hmlowlo plcjtrwicp 33