1.Účel uprav malých vodních toků. Charakteristika MVT Účel úprav: Charakteristika MVT Základní geometrickou charakteristikou povodí

Transkript

1 1.Účel uprav malých vodních toků. Charakteristika MVT Účel úprav: Odstranit nebo zmírnit negativní důsledky úprav vodních toků na ekosystémy. Obnovit nebo zlepšit ekol. funkci v krajině s ohledem na účelové funkce toku, pro které byl upravován. MVT ponechané přirozenému vývoji a náhodnému užívání velmi často způsobují různé závady a škody v polohách, kterými protékají. Odstranit tyto závady a škody je úkolem úprav malých toků, které se proto plánují, navrhují a provádějí, především pokud jsou nezbytně nutné, prokazatelně prospěšné a efektivní. Charakteristika MVT:Primární článek vodního hospodářství (VH). Základní hydrologická jednotka je povodí - je ohraničeno rozvodnicí (pomyslná čára), v terénu se vyznačuje hranicí mezi povodími. Různé tvary povodí: symetrické a asymetrické (protáhlý, vějířovitý, přechodný) Plocha povodí F menší než 150 km2 Prutok Q90d menší než 0,6 m3/s Průtok Q330d menší než 0,2 m3/s Základní geometrickou charakteristikou povodí: zeměpisná poloha a geologické a půdní podmínky. Dále je charakterizováno říční sítí: dle toku, spádu toku, sklonu toku, průtočnosti koryta. 2. Zásady návrhu trasy vodního toku. Tvary oblouků. Posouzení trasy 3 alternativy: A/ ponechání stávající trasy + derivační koryto (Dunaj) B/ponechání stávající trasy + místní úpravy) nejčastěji) C/ nová trasa (revitalizace) geometrické tvary, variabilní křivost Při návrhu trasy toku, která je geometrickou střednicí koryta, dbáme těchto hlavních zásad: 1. Trasu vedeme v nejnižších místech území a využíváme původního koryta. 2. Délku toku podstatně nezkracujeme násilnými průkopy, zvětšovali bychom nepříznivě sklon dna a tím zvětšovali rychlost vodního proudu a vymílaní koryta. 3. Trasu vedeme v dostatečné vzdálenosti od důležitých objektů, dbáme rovněž na vhodné křižování s komunikacemi. 4. Snažíme se, aby vnější břehy oblouků /konkávní/ byly v pevné půdě e nebyly porušovány. 5. Trasu skládáme ze střídavých protisměrných oblouků, které na sebe přímo navazují. 3. Zásady návrhu nivelity MVT: Při návrhu nivelety se má vycházet z podélného profilu stávajícího toku a nový z něj odvozovat. Nivelita musí být řešena v návaznosti na velikosti a tvaru koryta, trasou, pohybem splavenin, opevněním apod. Podélný profil se má plynule zmenšovat od pramene k ústí. Při návrhu podélného sklonu dna nutno zejména přihlédnout: - k odolnosti dna navrhovanému průtoku při voleném sklonu - aby nedocházelo k zanášení dna při transportu splavenin z výše ležících úseků a z přítoků - k podélnému sklonu celého toku - k podélnému sklonu údolní nivy Úprava podélného sklonu dna má zajistit stabilitu toku. Stabilním dnem rozumíme stav, kdy nedochází k erozi ani k sedimentaci. Stabilizace dna se zlepšuje: prodloužením trasy, kamenným pohozem (umělým zdrsněním, prahy a pásy, příčnými objekty, stupni a skluzy). Cílem je zajistit, aby se splaveniny v toku trvale neukládaly a aby nedocházelo k trvalému vymílání dna, popř. svahu. 4.Zásady návrhu příčného profilu MVT Závisí na hloubce a rychlosti koryta (ovlivňují šířku dna) vliv dle toho, na jaký přítok má být koryto dimenzováno. Nejčastěji je příčný profil navrhován ve tvaru lichoběžníku nejvíce odpovídá parabolickému tvaru koryta. Sklon svahu závisí na druhu zeminy. Návrhy sklonu 1:1,5 max. 1:2 U většiny toků se navrhuje dvojitý lichoběžníkový profil (užší koryto = kyneta - soustřeďuje menší průtoky). Zastavěné území-nedostatek prostoru k tvorbě lichoběžníkového tvaru Navrhuje se profil: a/ obdélníkového tvaru (svislé svahy tvoří kmenná nebo betonová zeď) b/návrh uzavřeného profilu (jen výjimečně - tvar deskového nebo klenutého propustku). 5.Způsoby výpočtu opevnění koryta. Nevymílací rychlost, dovolené namáhání. nevymílací rychlost - Kritériem pro posouzení začátku pohybu dnových splavenin je rychlost proudící vody v korytě toku. Stanovuje se tzv. nevymílací rychlost v(v), co je mezní profilová rychlost vodního proudu, při které se ještě neporušuje stabilita koryta - nedochází k vymílání dna a k odnášení dnových splavenin pohybu splavenin o hustotě ró (s) a průměru zrna d. Tuto nevymílací rychlost porovnáme se střední profilovou rychlostí v. Nevymílací rychlost > střední profilová rychlost - splavenina je v klidu, Nevymílací rychlost < střední profilová rychlost - splavenina je v pohybu

2 Metoda tangenciálních napětí( velikost unášecí síly) - Základním kritériem začátku pohybu dnových splavenin je porovnání velikosti skutečného tangenciálního napětí způsobeného vodním proudem a tangenciálního napětí kritického, které je charakterizováno hustotou a průměrem zrna d splaveniny. Tangenciální napětí kritické > skutečné tangenciální napětí- splavenina je v klidu, Tangenciální napětí kritické <skutečné tangenciální napětí - splavenina je v pohybu Výpočet kapacity koryta S = h(b + mh ) (m2 ) Průtočný profil musí zajistit bezpečné provedení návrhového průtoku. Jeho určení je vždy spojeno s určením stabilního sklonu dna a volby opevnění. To znamená, že střední průřezová rychlost pro návrhový průtok musí být menší než střední nevymílací rychlost, resp. dovolené tangenciální napětí. Za předpkladu ustáleného rovnoměrného proudění, což je určité zjednodušení, musí rozměry profilu vyhovovat podmínce, že - Rovnice kontinuity Q = S. v (m3 / s) Q-průtočné množství, S-průtočná plocha profilu (m2)v-střední průřezová rychlost (m/s) Střední průřezová rychlost: Chézy v = C. R. i (m/ s)v-střední průřezová rychlost; C-rychlostní součinitel, R-hydraulický poloměr (m), i-sklon čáry energie Drsnost koryta se mění v průběhu omočeného obvodu podle materiálu dna a břehů, proto je doporučeno stanovit její průměrnou hodnotu. 6.Druhy a způsoby opevnění koryt Účelem je zajistit stabilitu a odolnost vůči:účinkům proudící vody; účinkům vlnění vody (např.větrem), porušení svahu, účinkům chodu splavenin, ledu a jiných plovoucích předmětů Opevněním se rozumí: opevnění dna, svahů, paty svahů koryta. Nejdůležitější hlediska opevnění:míra odolnosti, začlenění do okolního území, vliv objektů na toku, využití místních materiálních zdrojů, režim splavenin, agresivita vody, možnost provozu a údržby druhy opevnění břehů: a/ vegetační (biologické) travní porost (osetí, drnování), osázení vrbovými řízky, zápletové plůtky, laťové plůtky, vrbové pletivo, vrbový pokryv, haťové konstrukce Ovlivněno klimatickými, půdními, vláhovými, hydraulickými a chemickými podmínkami. b/ nevegetační (biotechnické, technické) kamenná dlažba, kamenný zához, kamenný pohoz, oživené sruby, gabiony, soustřeďovací stavby, nábřežní zdi. Používá se tam, kde je unášející síla větší než kritická pro vegetační opevnění. Ovlivněno chemickými složením vody, výškou hladiny, chodu splavenin c/ kombinované (biotechnické)- oživené pohozy, záhozy, dřevěné oplůtky,drátokamenné matrace,sruby Opevnění koryt: Opevnění dna stabilizace dna příčnými prahy nebo pasy (kamenným pohozem a záhozem) - dříve Haťův válec, nyní betonové a kamenné prahy a pasy(kamenná dlažba) Opevnění svahů - vegetační (biologické), nevegetační (biotechnické, technické), kombinované (biotechnické) 7. Hystereze konzumpční křivky Co způsobuje hysterezi konzumpční křivky (=měrná křivka profilu) Hystereze: - že v inundaci i v korytě odpovídá stejné hloubce různé průtokové množství při nárůstu a poklesu. Způsobují ji: - dnové útvary naplavené při stoupání vody Než dojde k příchodu povodňové vlny je v korytu toku průtok Q (m3/s) s výškou vodního sloupce h(m), které odpovídají obvyklému stavu. Hystereze konzumpční (měrné) křivky v určité výšce h je průtok QNAR(K) v korytu při nárůstu povodňové vlny větší než průtok QPOK(K) v korytu při poklesu povodňové Koryto v určité výšce h je průtok QNAR(K) v korytu při nárůstu povodňové vlny větší než průtok QPOK(K) v korytu při poklesu povodňové vlny (vlivem změny drsnosti dojde k překročení tzv. nevymílací rychlosti vv a tím pohybu splavenin + rozrušování opevnění koryta případně i břehů. QNAR(K) > QPOK(K) (koryto se plní,mění se drsnost koryta,při poklesu je drsnost většímenší rychlost-menší průtok) Inundace - při QNAR bude následovat vybřežení. Při QPOK bude následovat návrat toku do koryta Průtok QNAR(I) v inundaci při nárůstu povodňové vlny je menší než průtok QPOK(I) v inundaci při poklesu povodňové vlny- QNAR(I) < QPOK(I) V inundaci se při nárůstu povodňové vlny voda rozlije, díky břehovým porostům se zdrží, tím se zmenší rychlost a zpomalí průtok - dále povodňová vlna postupuje (opět dochází k erozní činnosti vody a následné změně drsnosti) v inundaci rozrušováním břehových porostů (drsnost je po zaplavení menší,než před zaplavením), voda opadá po hladším povrchu. Se zvyšující se výškou (vodního sloupce) h až ke kulminaci, následuje pokles povodňové vlny. Inundace (inundační - záplavové území) část území v okolí vodních toků (říční nivy), které je periodicky zaplavované zvýšenými povodňovými průtoky. Vybřežení vylití vodního toku z koryta. Hysterezní křivka graf průběhu fyz.změn při cyklickém opakování podmínek 8.Definujte rovnoměrné a nerovnoměrné proudění proudění = nepřetržitý, souvislý, hromadný pohyb tekutin, elektřiny, shluku pevných částeček. Proudění tekutin je složitý pohyb jednotlivých jejich částic. Při proudění ustáleném (stacionárním) má rychlost částic tekutiny v každém místě prostoru vyplněného tekutinou neproměnnou velikost a směr. Je-li rychlost konstantní, je proudění rovnoměrné; je-li průtok konstantní, ale rychlost a průtočný profil proměnný, je proudění nerovnoměrné. (Při proudění neustáleném se průtočné množství mění s časem. Proudění ideální, při němž se částice jen posouvají a neotáčejí, je proudění nevirové. Proudění laminární je proudění skutečné viskózní

3 tekutiny při malých rychlostech, kdy dráhy částic jsou rovnoběžné s osou trubice a jejich rychlost od osy ke stěně trubice klesá. - jedná se o pohyb vody v tocích ustálený: a) rovnoměrný: charakteristika: - hloubka vody v korytě y, průtočná plocha S a průřezová rychlost v jsou v každém příčném řezu konstantní b) nerovnoměrný: Vzniká všude tam, kde nejsou zajištěny podmínky pro rovnoměrné proudění, tj. - v prizmatických korytech kde se mění sklon dna i0, drsnost koryta n, ve dně koryta jsou vytvořeny stupně, nebo je ve vod. toku vytvořena nějaká překážka (jezy, pilíře mostů apod.) - v neprizmatických korytech (v přirozeném korytě nebo v korytě které se s délkou rozšiřuje nebo zužuje) dle tvaru průtokového profilu 9. Co je to rychlostní c a drsnostní n součinitel při proudění v otevřeném korytě Rychlostní součinitel (C): Chézyho rychlostní součinitel je jednou z veličin Chézyho rovnice. Charakterizuje proudění v korytech na základě drsnostního součinitele a hydraulického poloměru. Udává se v m.s; je závislý na součiniteli ztrát třením; v korytě toku je závislý na stavu dna a břehů a na zrnitosti splavenin; u umělých kanálů je závislý na způsobu a druhu opevnění; k určení velikosti C existuje řada empirických vzorců. Drsnostní součinitel (n): (definuje koeficient drsnosti) Hodnota Manningova drsnostního součinitele (označovaného n) se používá v Manningově pohybové rovnici pro proudění vody otevřenými koryty. Rovnice udává vztah mezi sklonem hladiny (resp. čáry energie) toku, výškou hladiny a průtokem vody v toku. 10. Co jsou a jak vznikají dnové útvary.jaké znáte. Vznikají na dně koryta vodního toku v důsledku proudění vody. Jestliže je dnový materiál jemný (např. jemný písek), má sklon tvořit nižší duny, většinou napříč dna koryta. Hrubší materiál (např. štěrk) při svém pohybu po dně tvoří mohutnější příčné nebo šikmé útvary, duny, antiduny, nebo štěrkové lavice. Tyto útvary jsou v pohybu, dokud unášecí síla vodního proudu je větší než svislá složka tíže. Druhy: vrásky, duny, antiduny, lavice 11.Nejdůležitější podklady pro projekt MVT A/ základní podklady: UP- uzemní plán, KPU- kompletní pozemkové úpravy, VS- vodohospodářská studie, RS revitalizační studie, USES- uzemní systém ekologické stability Původní dokumentace, Prohlídka území a průzkum současného stavu. B/ Speciální podklady: Geodetické - využívají mapové podklady; Hydrologické - řeší kapacitu koryta; Geologické a půdní; Sedimentologické (průzkum dnových splavenin, křivka zrnitosti); Biologické; Jakost vody; Historické podklady; Podklady zemědělské a lesní výroby ( Land Use ); Hydropedologické zjištění fyzikálních vlastností půdy a obsahu vody v půdě; Údaje o plánovaném využití území - slouží územní plán. C/ Požadavek (ČHMÚ Praha nebo krajské pobočky):plocha povodí; Průměrný roční srážkový úhrn; Průměrný dlouhodobý roční průtok (nebo spec. odtok); M denní průtoky (Q30d až Q330d); N leté průtoky (Q1 až Q100); minimální průtoky (Q355, Q364). Návrhové průtoky pro: kapacita koryta; opevnění koryta, objekty. Zpracovatel projektu je oprávněn upravit průtoky v závislosti na antropogenní činnosti v povodí. 12. Co vyjadřuje rovnice kontinuity a Chézyho rovnice Rovnice kontinuity (spojitosti): vyjadřuje zákon zachování hmotnosti při proudění tekutiny. Q = S*v, Q je průtok (m krychlový/sekundu), S průtočná plocha průřezu, v rychlost. Chézyho rovnice - vyjadřuje zákonitosti pohybu vody v korytě při rovnoměrném pohybu, běžně se používá při dimenzování nově navrhovaných nebo upravovaných koryt. Je vztahem pro výpočet rychlosti vody v otevřeném korytě. Rovnici odvodil roku 1775 francouzský inženýr Antoine de Chézy. Rovnice má tvar: v = C * R*i, kde v označuje rychlost, R hydraulický poloměr (m), i sklon čáry energie (pro rovnoměrné proudění je roven podélnému sklonu dna koryta) a C je Chézyho rychlostní součinitel který lze určit na základě drsnostního součinitele a hydraulického poloměru například podle vztahu Bazina, Manninga a dalších. Po dosazení do rovnice kontinuity získáme vztah pro průtok: Q = S*v = CS R*i0 = K R*i0, kde S je průtočná plocha (m2) a K je modul průtoku (m3s-1) 13.Konzumpční křivka.zásady návrhu, účel Konzumpční křivka měrná křivka průtoku - grafické vyjádření průtoku v závislosti na hloubce vody. Dosazováním jednotlivých hloubek do vzorce získáváme odpovídající průtoky. S využitím rovnice kontinuity a Chezyho rovnice můžeme počítat průtoky na základě geometrické znalosti koryta při hloubce a stupně drsnosti. Vynesením do grafu dostaneme konkrétní křivku pro konkrétní profil. Účel: zjištění optimálního průtoku vody v korytě. 14. Kritéria pro rozdělení proudění:

4 Ustálené proudění: v průběhu hladiny toku je průtok Q stabilní -Rovnoměrný ustálený pohyb vody v otevřeném korytě je definován jako pohyb vody, při němž průběh Q je stálý v různých průřezech proudu δq/δx=0, střední rychlost vody v profilu je tedy nezávislá na čase a pro rovnoměrný pohyb je stálá:δv/δt=0, δv/δx=0. Podle rovnice kontinuity musí platit, že plocha průtočného profilu S je rovněž stálá: δs/δx=0, po celé trati musí být i stejná hloubka y. K rovnoměrnému pohybu vody v otevřeném korytě toku dochází tedy jen v korytech pravidelných, hlavně v umělých kanálech. -Nerovnoměrný ustálený pohyb: sklon dna, ani průtočný profil koryta nebývají u přirozených toků obvykle stálé. Za ustáleného pohybu, kdy se průtok v čase nemění Q=konst., rychlost se ovšem mění v jednotlivých profilech δv/δx 0,dochází k nerovnoměrnému proudění vody.ve volných tratích toků (bez objektů) jde většinou o plynulou změnu rychlosti vlivem změny sklonu a vlivem rozšíření,nebo zúžení průtoč.profilu. Hladina při tomto proudění není rovnoběžná se dnem. Neustálené proudění: je definován jako pohyb, při němž průtok Q se mění v daném průtočném profilu v závislosti na čase t a v daném okamžiku je v různých profilech různý,závisí na dráze x, stejně se mění i střední profilová rychlost v. 15. Jaké znáte návrhové průtoky a jaké relace mezi nimi platí. N-leté a m-denní vody: QK návrhový průtok pro kapacitu koryta QB návrhový průtok pro stabilitu břehů QD návrhový průtok pro stabilitu dna Q K Q B Q D N-letá voda - je maximální průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo překročen jednou za N let. Pravděpodobnost (perioda) výskytu N-letého průtoku je 1/N. (Např. 100-letá voda statisticky přijde jednou za 100 let, ale ve skutečnosti se může objevit 3 roky po sobě). m-denní voda - je průměrný denní průtok, který je dosažen nebo překročen během M dní v roce. Udává se buď pro konkrétní rok, nebo pro dlouhodobé průměrné denní průtoky. 16. Fargueovy teze o dolehlosti a hloubkách Teze o odlehlosti: Největší hloubky se vytvářejí za místy největšího zakřivení trasy ve vzdálenosti asi2 násobku šířky hladiny. Teze o hloubkách: Hloubky v zakřivené trati jsou tím větší, čím je větší zakřivení oblouku (tj. menší poloměr oblouku) Teze o sklonu: podélný profil v proudnici je pravidelný, když poloměr zakřivení se mění postupně a plynule. Náhlá změna křivosti vyvolá náhlou změnu hloubky, tedy i sklonu dna 17. Hydrologické a morfologické znaky malých povodí: Hydrologické znaky malých povodí: plocha povodí, návrhové průtoky, srážkový úhrn, teploty, N-leté průtoky, N-denní průtoky, minimální průtoky Morfologické znaky malých povodí: klima, tvar krajiny, vegetace, geologie povodí Definice malých vodních toků: Plocha povodí F < 150 km2, Průtoky Q90d < 0,6 m3.s-1, Průtoky Q330d < 0,2 m3.s Požadavky kladené na vodní tok: Technická kritéria: Protipovodňová ochrana; Stabilita koryta. Socioekonomická kritéria: Krajinně architektonická funkce; Rekreace, sport, rybářství, myslivost; Chráněné prvky krajiny. Technicko-ekologická kritéria: Morfologická charakteristika trasy toku; Morfologická charakteristika koryta; Morfologická návaznost na poříční zónu; Kvalita toku. Biologicko ekologická kritéria: Vegetační doprovod břehové porosty; Zoologie říčního systému; Ekologická návaznost na poříční zónu. Kritéria účelová: šířka a tvar údolní nivy; podélný sklon údolnice; příčný sklon údolnice; trasa přirozeného koryta a využití pobřežních pozemků; vztah toku a podzemní vody; trasa koryta a doprovodnou zelení;hloubka přirozeného koryta; výškové umístění toku; stabilita koryta; kapacita přirozeného koryta Kritéria ekologická: charakter krajiny CHKO; využití pozemků v údolní nivě; břehové a doprovodné porosty; rozptýlená a ostatní zeleň; ekolog. hodnota biocenóz; délka úpravy k ucelené části; členitost koryta a úkryty; kvalita vody v toku; rybářské využití toku. 19. Objekty na MVT: Slouží k dosažení stability koryta, k zachycení a usazování splavenin, k usměrnění vodního proudu popř. k jiným účelům. Příčné objekty zajišťující stabilitu dna - pásy, prahy (včetně převýšených prahů). Spádové objekty upravující podélný sklon dna - stupně (zděné, betonové, dřevěné, drátokamenné), skluzy (kamenné a balvanité).

5 Přehrážky (hrazení bystřin) - retenční (k zastavení přínosu splavenin) a konsolidační /kompenzační (k zamezení dalšímu prohlubování koryta bystřin, k zachycení velkých nánosů splavenin a poskytnutí opory podemletým nebo sesutým svahům, přehrážky jsou tvořeny tělesem a spadištěm. Soustřeďovací a usměrňovací objekty - příčné a podélné (k soustředění průtoku do požadované trasy, k ochraně břehů, usměrňování vodního proudu a stabilizaci břehových nádrží a výmolů). Další objekty - zaústění potoků, odbočení náhonů a přivaděčů, stabilizované výmoly, vložené kameny, kamenné pásy, propustky, mosty, lávky, brody, schody, výusti, odběry vody, vodoměrná zařízení, křížení s inženýrskými sítěmi, vodoměrná zařízení, malé vodní elektrárny, rybí přechody 20. Prostorová skladba vegetačních doprovodů: Prostorová skladba dřevinných porostů závisí na jejich funkci - zakládají se jako jednořadé, víceřadé nebo plošné. Podle významnosti a šíře toků (v závislosti na předpokládané údržbě, objektů na toku, využití příbřežní zóny) - jednostranné nebo oboustranné. Zastiňující funkce k omezení zarůstání toků - umístění na jižním, JV nebo JZ břehu - topol, olše. Stabilizační funkce - dostatečný prostor k vývoji kořenového systému - optimální je 0,6-1,1 m nad hladinu setrvalých průtoků, spon 1,3-1,8 m u konkávních oblouků, 2,0-3,5 m u konvexních oblouků a v přímých tratích. Funkce doprovodná - zakládané za břehovou hranu - vytvářejí nepravidelné skupiny dřevin různého vzrůstu, druhové skladby, víceetážového uspořádání s keřovým podrostem tak, aby tvořily prostorovou kulisu. Pro výsadbu je vhodné efektivně využít nevyužitelné pozemky, enklávy a meandry. Pokud je břehový porost součástí biokoridoru, zakládá se v pásu minimální šíře 15 m. Spon stromů 1,0-4,0 m, keřů 0,5-1,0 m. Respektování stávajících objektů v toku - odvodnění pozemků, mosty apod. Minimální vzdálenost od drenáže pro zabránění zarůstání (15 m stromy, 10 m keře), od mostů 10,0 m, od objektů na toku 5,0 m pro možné opravy, údržby a manipulaci. V intravilánech je dodržována zásada parkových úprav. 21. Definice bystřinného a říčního proudění Rozhodujícím kritériem je Froudovo číslo Fr, tj. vztah reálného proudění k proudění kritickému, tj. proudění při vynaložení minima energie. Je-li Fr = 1 jedná se o proudění kritické, Fr < 1 proudění říční a Fr > 1 proudění bystřinné, Fr>2 proudění superkritické Definice malých vodních toků: Plocha povodí F < 150 km2, Průtoky Q90d < 0,6 m3.s-1, Průtoky Q330d < 0,2 m3.s-1 Definice bystřin: Plocha povodí F < 35 km2 (max. 50 km2), Sklon dna Jt větší než 3%, Průtoky Q330d < 0,2 m3.s-1, rozkolísanost průtoků, výrazný režim splavenin 22. Vegetační a kombinované opevnění MVT: Vegetační opevnění - prvky spolupůsobící při vytváření koryta pro jeho přirozený vzhled: Osetí travním semenem - je možno kombinovat s opevněním rohožemi z jutových či kokosových vláken, Drnování - druh opevnění používaný v pásu mezi pevnějším pevněním a osetím - používají se buď desky 30x30 cm o tl. 10 cm nebo předpěstované travní koberce. Osázení vrbovými řízky - provádí se po celé délce méně ohrožených částech svahů, Toto opevnění vyžaduje pravidelnou údržbu, aby nedošlo k nadměrnému zmenšení průtočného profilu bystřiny. Haťové povázky, válečky a válce - jsou tvořeny svazkem živých vrbových prutů libovolné délky svazovaných drátem, slouží hlavně při zajišťování pat svahů a břehových nátrží. Haťoštěrkový válec - je tvořen obalem z klestu a štěrkovou nebo kamennou výplní (o průměru 0,8 až 1,0 m), použití jako u haťových válců. Zápletový plůtek - kůly proplétané vrbovým, za plůtky se zřizuje zásyp, plůtek může být jedno či víceřadý, použití jako u haťových válců. Vrbová krytina - opevnění břehů zejména u štěrkonosných toků, průty délky 2 až 3 m připevněné páleným drátem ke kolíkům šachovnicovitě zaražených do svahu, položená krytina se pokrývá vrstvou zeminy, popř. se kombinuje se zápletovým plůtkem. Haťoštěrkové stavby - pro podélné opevnění břehů a břehových nátrží, konstrukce z vrbového klestu a haťových válečků s výplní štěrku nebo zeminy, Kombinované opevnění má odolnost opevnění nevegetačního a přitom díky vegetačním prvkům má příznivý vliv na přírodní prostředí: Oživený kamenný zához - v mezerách mezi kameny se vyplní štěrkem se zeminou a vypíchá silnými vrbovými řízky nebo se na urovnaný svah rozprostře podestýlka z vrbového klestu, na který se položí kamenný zához.

6 Oživená kamenná rovnanina - obdobný způsob jako neoživená, mezery mezi kameny se vyplní hlínou a živým vrbovým klestem ukládaným silnějším koncem směrem k toku, výhodou je pružnost a možnost sesedání dna. Polovegetační tvárnice - betonové prefabrikáty s otvory, které se vyplní zeminou a buď osejí, nebo osázejí vrbovými řízky, vzrostlý porost zakrývá prefabrikáty a vhodně navazuje na jiný druh vegetačního opevnění, v současnosti se ale moc nepoužívají, jsou drahé a cizí přírodnímu prostředí. 23. Stabilní sklon dna. Definice. Určování: Stabilní sklon (definice): stav, kdy nedochází k výrazné erozi ani k sedimentaci dnových splavenin. Dnové útvary jsou přirozené. Stabilizace dna se zvyšuje: prodloužením trasy; kamenným pohozem (umělým zdrsněním); prahy a pásy; příčnými objekty (stupni a skluzy); kombinací těchto opatření. Určování - je poměrně složité, závisí nejen na vlastnostech splavenin, ale i na velikosti průtoku a stupni nasycenosti vody splaveninami. Příklady výpočtu stabilního dna: Metoda nevymílacích dnových rychlostí - NOVÁK, VALENTINI; Metoda nevymílací průřezové rychlosti SRIBNYJ; Metoda kritického tangenciálního napětí SHIELDS; Metoda intenzity pohybu dnových splavenin - MEYER-PETER 24. Druhová skladba vegetačních doprovodů: Volba druhové skladby závisí na účelu, který má vegetační doprovod plnit, tzn. funkce ochranná či doprovodná. Přihlíží se k vhodnosti druhu pro živočichy, odolnosti vůči nepříznivým vlivům apod. V extravilánu se volí zásadně dřeviny místního původu. Základní dřeviny (pro většinu oblastí v ČR) - olše lepkavá, olše šedá, jasan ztepilý, javor klen, javor mléč, vrba bílá, vrba křehká. Doplňující dřeviny - lípa malolistá, habr obecný, javor babyka, dub zimní, dub letní, střemcha hroznovitá, třešeň ptačí, v porostech umístěných mimo koryto vodního toku je možno do druhové skladby doplnit: jeřáb, břízu, hloh a jehličnaté dřeviny, zejména borovici lesní, borovici černou, smrk ztepilý a modřín evropský. Keřové patro - obvykle tvoří formy keřových vrb, brslen evropský, kalina planá, líska obecná, krušina olšová, řešetlák počistivý, ptačí zob obecný, zimolez černý, svída krvavá. 25.Zásady revitalizace vodního toku Jde o obnovu nebo zlepšení ekologické funkce vodních toků v krajině. Probíhá vždy proti proudu, upravuje se zpravidla jen část toku Podmínky - Musí být dost vody. Musí být dostatečně čistá. Musí být upraveny majetkové vztahy. Úpravou toků se sledují tyto účely:umožnění odběru vody; ochrana území před povodněmi; stabilizace koryt; zajištění ekologické funkce; energetické využití; odvodnění území; splavnění toku a vodní rekreace. Čistota toku i přítoků - účinnosti ČOV, intenzita samočisticího procesu, hospodaření na povodí Biologický režim - rozšíření druhové/trofické struktury, migrace bioty, návaznost zón, rozvoj břehových porostů Kapacita koryta - přehodnocení kritérií navrhovaných průtoků v extra-či intravilánu, změny kultur tratí, upřednostňování místních překážek, poldery Diverzifikace proudu směru (vinutí trasy, místní překážky), podélného profilu (změny sklonu: tůně, peřeje), příčného profilu (nesymetrie, dvojitý profil) 26. Nevegetační opevnění MVT: Opevnění dna: Po celé šířce toku se provádí pouze tehdy, pokud je oproti úpravě stabilního sklonu dna hospodárnější. Částečné opevnění na namáhaných místech tj. konkávní strany oblouků, v patě svahů anebo v místě předpokládané tvorby výmolů, např. pod objekty. Opevnění kamenným štětem je ze štětového kamene ukládaného na výšku, ve spárách vyklínovaného kam. úlomky (velká drsnost). Vhodné na úzká koryta s velkým sklonem. Opevnění kamennou dlažbou je klasický typ opevnění bystřin. Používá se lomový kámen, hrubé kopáky či kámen nasbíraný v korytě nebo v okolí. Dlažba na sucho bez vyplnění spár s vyklínovanými úlomky kamene v tloušťce 0,2 0,5m. Dlažba do cementové malty je nejodolnější typ opevnění a používá se v nejvíce exponovaných místech, spáry se zalijí maltou. (spárované). Dlažba ze sbíraného kamene používá se v horních, hůře přístupných místech bystřin, kde je dostatek přírodního kamene. Přednost tohoto způsobu jsou nízké pořizovací náklady, větší drsnost povrchu a přírodní vzhled opevnění. Dlažba do dřevěného roštu opevnění velkých sklonů, neopracovaný sbíraný kámen se ukládá do dřevěných roštů ve dně, zajištěných dřevěnými pilotami. Opevnění břehů: zajišťuje odolnost proti působení vody za návrhového průtoku a to pouze v zastavěných oblastech a ve velmi sklonitých korytech.

7 Laťový plůtek ze smrkových výřezů 0,1 0,12 m přibitých k pilotům zapuštěným v rýze v patě svahu a zasypaných za laťovou stěnou zeminou. Výška konstrukce nad dnem max. 0,3 m. Využití k zabezpečení paty svahů na tocích s větším sklonem. Životnost závisí na době zatopení vodou. Kamenná dlažba stejné jako u opevnění dna. Využití zejména v okolí objektů. Kamenný zához a kamenná rovnanina ze sbíraného nebo nepracovaného kamene ve sklonu 1:1-2. Návodní líc se upravuje klínováním nebo vyplňuje štěrkem. Ukládá se na dostatečnou hloubku pod niveletu dna. Drátokamenné opevnění koše (gabiony) nebo matrace (ze svařovaného nebo pleteného drátu na místě se vyplňuje rovnaným kamenem). Výhody možnost spojování konstrukcí do objektů, využití místních materiálů, pružné, estetické začlenění do krajiny, proto se neustále rozšiřuje jejich využití. Srubové stěny tvořeny podélnými a příčnými kulatinami spojenými hřeby nebo skobami a vyplněnými sbíraným kamenem se sklonem návodní stěny 3:1. Používají se jako opěrné zdi a ke stabilizaci břehových nátrží. Opěrné zdi se k hrazení používají v zastavěném území, kde není prostor pro zmenšení sklonu svahů. Jsou z rovnaného kamene, kamenného zdiva, drátokamenné, z betonu či betonových prefabrikátů. 27. Účel hrazení bystřin. Charakteristika bystřin: Účel: Stabilita koryta, zachycení a usazení splavenin, usměrnění vodního toku - přehrážky retenční a kompenzační - Upravuje ust. 35 zák. č. 289/95 Sb., Charakteristika bystřin: Froudovo číslo (charakter proudění):fr > 1,0 bystřinné proudění, Fr = 1 krifcké proudění, Fr < 1,0 říční proudění Přechod z říčního do bystřinného: kritické hloubky. Přechod z bystřinného do říčního: vodní skok. Definice bystřin: Malá plocha povodí F < 35 km2 (max. 50 km2); Přívalové deště o vysoké intenzitě a krátké době trvání; Nepravidelný průběh podélného sklonu i přes 3% (úseky peřejí a tůněk); Průtoky Q330d < 0,2 m3.s-1; Značná rozkolísanost průtoků 1:5000 a více; Bystřinný splaveninový režim, nánosy štěrku, valounů a balvanů; Rybí pásmo pstruhové. Znaky bystřin: Index bystřinnosti Kb 1,0 28. princip výpočtu efektivního zrna de splavenin. Zrnitostní křivka Kvantitativní rozbor složení splavenin se provádí měřením průměru d odebraných zrn na sítech (s kruhovými otvory mm) a vážením se zjišťuje jejich hmotnost. Zároveň se určuje jejich geologický původ. Frekvence odběrů je asi 4 vzorky na délku trasy 1 km (ze spodní i krycí vrstvy). Frakce větších rozměrů (balvany) se oměřují přímo v korytě. Výsledky rozboru se vynášejí do zrnitostní křivky, udávající procentické zastoupení hmotnostních frakcí jednotlivých rozměrů splavenin z celkové hmotnosti odebraného vzorku. Křivka zrnitosti je určena vztahem velikosti zrn v mm, kterou vynášíme na vodorovnou osu a obsahem zrn v procentech celkové hmotnosti (nebo objemu) vzorku, který vynášíme na osu svislou. Je možné stanovit velikost zrna, které charakterizuje různorodou směs a zachovává platnost vyšetřovaných závislostí pro celý průběh křivky. Nejčastěji hledáme hodnotu střední efektivní velikost zrna ds, kterou vyjadřujeme váženým průměrem jednotlivých zrnitostních frakcí. Jestliže rozložíme směs do určitého počtu těchto frakcí dpi s průměrnou velikostí zrn di v každé frakci, potom velikost efektivního (středního průměru zrna je dána následujícím vzorcem: 29. Jaké jsou hlavní rozdíly pro návrh úpravy MVT v extravilánu a intravilánu: Trasa toku: E: Protisměrné vinutí (meandry), otevřené koryto, kde je možné / I: Úseky ovlivněné urbanizačními principy včetně přímé trasy (i zaklenuté). Kapacita koryta: E: Možnost vybřežení do inundace (nivy) bifurkace toku (dělení, ramena) / I: Max. ochrana přilehlých území, kapacit. Koryto, ohrázování, poldery. Podélný profil: E: Diverzifikovaný, střídání tůněk a peřejí, samočistění vody / I: Sklonové poměry v souladu se systémem srážkové kanalizace, zrychlený odtok. Příčné profily: E: Diverzifikované (konkáva, konvexa), spojení s inundací (nivou) / I: Velmi kapacitní včetně uzavřených profilů a kapacitních objektů. Opevnění koryta a objekty: E: Priorita vegetačních opatření před technickými, umožnění migrace bioty, nízké příčné objekty, břehové porosty / I: Priorita technických řešení (biotechn. kde je možné) objekty hydrotechnické (migrace ryb), komunikační, robustní opatření, břehové porosty, kde je možné. 30. Zásady pro opevnění dna vodních toků. Druhy opevnění:

8 Nejdůležitější hlediska pro volbu: - míra odolnosti; začlenění do okolního území; součást ekosystému; vliv objektů na toku; mimo ně upřednostnit vegetační prvky před tvrdým opevněním. - využití místních materiálových zdrojů; spojitost aquatického a terestrického systému (spojitost povrchové a podzemní vody); režim splavenin a agresivita vody. - možnosti provozu a údržby. Druhy - viz ot Kritéria pro rozdělení proudění (viz 14.) 32. Jaké jsou geometrické parametry koryta Šířka hladiny při korytovém průtoku Průměrná a maximální hloubka koryta Poměr šířky říční nivy a šířky vlastního koryta Šířka meandrujícího pásu Rozvlněnost trasy poměr délky osy koryta a délky údolnice Sklon dna koryta 33. Co je to hydraulický poloměr je délková charakteristika průtokového průřezu proudu Jedná se o poměr průtočné plochy k omočenému obvodu. Je tedy dán vztahem: R=S/O, kde S je obsah průtočné plochy (m2)a O je omočený obvod (m). 34. Jak se počítá rychlostní součinitel C = (1/n) * R na 1/6 podle Manninga n = drsnostní součinitel, R = hydraulický poloměr 35. Jak se počítá průtok vody korytem Q = S *v rovnice kontinuity S průtočná plocha průřezu, v rychlost. 36. Jak se počítá rychlost vody v korytě v = C * R*i, kde v označuje rychlost, R hydraulický poloměr (m), i sklon čáry energie (pro rovnoměrné proudění je roven podélnému sklonu dna koryta) a C je Chézyho rychlostní součinitel 37. Na čem záleží tangenciální napětí t = hustota (ro) * g (gravitační zrychlení) * R (hydraulický poloměr) * J0 (sklon dna) 38. Co je to efektivní zrno =střední průměr zrna d e = d i * pi / p i di je aritmetický průměr mezních velikostí jedné frakce pi procentuální obsah uvažované frakce z celkové hmotnosti daného vzorku 39. Jaká je funkce složeného průtočného profilu. zvýšení kapacity koryta při zachované poloze hladiny na tocích, kde hrozí vylití z břehů omezení šířky rozlivu při přelití břehů původního koryta soustředění nízkých průtoků do menší průtočné plochy s větší hloubkou a rychlostí zmenšení rozdílu mezi hladinami při malých a velkých průtocích na tocích s časově nevyrovnanými odtokovými poměry (strmá křivka n-denních průtoků) 40. Jak se určuje režim proudění Režim proudění tekutin je možné určit pomocí hodnoty Reynoldsova kriteria ReR, které je pro obecný průřez definováno vztahem: v R Re R = ν v - je průřezová rychlost [m/s], R - hydraulický poloměr [m], ν - kinematická viskozita [m2/s] ReR < laminární proudění v otevřeném korytě ReR > plně turbulentní proudění