Q = s v (m 3 /s) S = průtočná plocha průřezu m V = rychlost průtoku m/s M = pořadnice příčného sklonu

Transkript

1 MVT Křovák František Zkouška 1 příklad + 3 otázky, písemně, v každém testu min. 1 otázka na břehové porosty Mohu si ji napsat rovnou na cvičení bez hlášení na uis, když neudělám, pokus se mi neodečítá 1 m 3 /s = 1000 l/s Povodí ohraničené rozvodnicí Rybí pásma v ČR parmové, cejnové, lipanové, pstruhové Pohyb vody v tocích nemusím umět čísla, rovnice, jen rozdělení + charakteristika Efektivní velikost zrna vážený průměr zrna splavenin Splaveniny správné tvoří se vymíláním ve vodním toku nesprávné znečištění z okolí vodního toku Plaveniny plavou po vodní hladině Splaveniny leží na dně vodního toku Ke zkoušce umět 4 rovnice: Chézyho rovnice udává rychlost proudění v korytě (m/s) v = rychlost, R hydraulický poloměr (m), i sklon čáry energie (pro rovnoměrné proudění je roven podélnému sklonu dna koryta) a C je Chézyho rychlostní součinitel (m 0,5.s -1 ) Froudovo číslo F r = α v 2 / g y je bezrozměrné, určuje režim proudění α = 1 v = střední průřezová rychlost m/s g = gravitační konstanta m/s 2 y = nějaká hloubka (m) Tangenciální napětí τ = ρ.g.r.j o (Pa) τ KR = f (d, ρ s ) (Pa) Jestliže τ 0 > τ KR τ 0 < τ KR Rovnice kontinuity Q = s v (m 3 /s) S = průtočná plocha průřezu m V = rychlost průtoku m/s M = pořadnice příčného sklonu splavenina je v pohybu splavenina je v klidu Testy MVT, nakreslit kamenný stupen s vývařištěm // dřevěný a kamenný práh // gabionové opevnění // kamenný skluz // kamenný jízek // laťový a zápleťový plůtek // balvanitý skluz 2. vypočítat délku oblouku, tečnu a vzepětí // kruhový oblouk Do, t a VS // rychlost...v lichoběžníku zadáno: m, h, b, Q // Q v lichoběžníkovém korytě, zadáno: h, m,b,n1,n2,i // délku tečny, vzepětí a délku oblouku u kružnicového oblouku // Tau z, znám-li b, h, Q, i, m // režim proudění Fr obdélníkové koryto (h = 1 m; b = 5 m; Q = 10 m/s) // velikost efektivního zrna d e znáte-li hmotnost balvanů na krycí vrstvě G f = 1000 kg; průměr d b = 0,30 m; hmotnost krycí vrstvy G k = 2000 kg; průměr d k = 0,06 m Vypisovací otázky, hodně o vegetaci, např. Nevymílací, třecí, zanášecí, usazovací a střední průtoková rychlost. Dnové útvary Prostorové rozmístění břehového porostu Zásady stanovení nivelety Režim bystřinného a říčného proudění - podle Froudova čísla Prostorové uspořádání, funkce a rozdělení vegetace jaké znáte průtoky a vztahy mezi nimi podmínky pohybu dnových splavenin zásady při návrhu příčného profilu zásady při vegetačním opevňování břehů účel revitalizace MVT vegetační a polovegetační opevnění co jsou dnové útvary a jaké znám jak určím průtok splavenin, znám-li z předešlého měření jejich koncentraci C (stačilo napsat vzorec) jaké výhody má lemniskáta oproti kružnicovému oblouku, zásady jejího vytyčování... zásady při návrhu polovegetačních opatření V testu je vždy 5 otázek: 1. je nakreslit obrázek 2. vypočítat příklad teoretické otázky (5. většinou bývá na vegetaci) Každá otázka je hodnocená max. počtem 5 bodů. Max je teda 25 bodů. Já měl 15 z testu a 4 body na ústní. 19bodů je za 3, 20bodů je za 2 Pokud nemáte hotový projekt, nemá cenu chodit na zkoušku, vyhodí Vás to pečlivě zdůraznil Jinak opisovat se dalo, měli jsme tam Křováka, (zkouší pak i ten druhej chlápek,ale ten je taky v pohodě). Těžko říct jak to bude vypadat, až tam bude hlídat ta sekretářka ~ 1 ~

2 1. Účel úprav malých vodních toků. Charakteristika MVT: Technická opatření Odstranění záplav, břehových nátrží Stabilizace dna toku i směrová; Úprava poměrů podzemní vody; Umožnění odběrů vody, zaústění přítoků a odvodnění. Odstranění hygienických závad, Umožnění plavby Biologická opatření Např. břehové porosty, opatření zemědělsko lesnická Definice malých vodních toků Plocha povodí F < 150 km 2 Průtoky Q 90d < 0,6 m 3.s -1 Průtoky Q 330d < 0,2 m 3.s -1 Definice bystřin Plocha povodí F < 35 km 2, max 50 km 2 Sklon dna Jt > 3% Průtoky Q 330d < 0,2 m 3.s -1 Rozkolísanost průtoků, výrazný režim splavenin Při úpravách toků nutno řešit: Plynulé navázání začátku a konce úpravy co do polohy, sklonu dna a svahů koryta na starý tok tak, aby nebyla narušena jeho funkce a stabilita. Opevnění koryta; Vinutí toku (trasu); Podélný sklon nivelety; Splaveninový režim; Objekty na toku. 2. Zásady návrhu trasy vodního toku. Tvary oblouků: Návrh trasy koryta je jedním z předpokladů pro udržení stability koryta. kriteria vedení trasy: 1. údolnicí území, ideálně zachovat a nezkracovat původní trasu, min. narušení bilance půdy 2. Respektovat vlastnické vztahy, okolní území a objekty a začlenění toku do krajiny 3. Dodržovat zásady křižování s komunikacemi (60-90 ) 4. Navázání na stávající trasu plynulý přechod proudnice z jednoho oblouku do druhého z tohoto hlediska nejvýhodnější lemniskáta, méně výhodné jednoduché nebo složené kružnicové oblouky 5. Trasa má tvar vlnovky, navržena z křivek či složených a jednoduchých kružnicových oblouků 6. konkávy pokud možno v rostlém terénu posouzení trasy: 3 možné alternativy: Ponechání stávající trasy + odlehčovací (derivační) koryto Ponechání stávající trasy + místní úpravy (nečastější) Nová trasa (revitalizace původní), geometrické tvary variabilní křivost jen při přeložkách Tvary oblouků: Jednoduchý kružnicový oblouk: Má být navržen pouze při středovém úhlu do 20 st., ve stísněných poměrech, u dobře upevněného koryta, při malých rychlostech vody. Složené kružnicové oblouky: Navrhují se zpravidla souměrně tak, aby délky dílčích oblouků byly přibližně stejné. Lemniskátový oblouk nejlepší křivka: Zrcadlově otáčíme křivku. Dobrá proudnice, nemusíme vkládat do křivek mezikřivky, může jít oblouk za obloukem a nemusí být rovina nebo nějaký jiný přechodný úsek. Pro zakřivení trasy větších vodních toků používáme většinou oblouku Bernoulliho lemniskáty, který mění postupně křivost od obratového bodu a ze všech známých křivek postihuje nejvěrněji tvar proudnice. Lemniskáta je množina bodů v rovině, pro které součin vzdáleností průvodičů p 1 a p 2 od dvou pevných ohnisek F l a F 2 je stálý a rovná se čtverci poloviny úsečky omezené těmito body. 3. Jaké jsou zásady návrhu nivelety (podélného sklonu dna) MVT: Stabilní sklon dna > nedochází k výrazné erozi ani sedimentaci, dnové útvary jsou přirozené Podélný sklon dna se má plynule zmenšovat od pramene k ústí. U pramene větší rychlost a tangenciální napětí, dole naopak menší rychlost i napětí. V horní části silná hloubková eroze. Tok se zařezává pod povrch. Záleží na tang. napětí a odolnosti hornin. Při návrhu podélného sklonu dna nutno zejména přihlédnout k požadavku: - odolnosti dna vůči návrhovému průtoku pro odolnosti dna ~ 2 ~

3 - nezanášení dna při transportu splavenin z výše ležících úseků toku a z přítoků - sklonu celého toku a údolní nivy - aby koryto při min. pořiz. náklad. převedlo návrhový průtok pro kapacitu koryta Podélný sklon dna, šířka koryta, hloubka koryta, pohyb splavenin a opevnění musí být řešeny ve vzájemné souvislosti. STABILIZACE DNA (Úprava podélného sklonu) - stabilizace výškové polohy dna s ohledem na podzemní hladinu vody prodloužením trasy kamenným pohozem (umělým zdrsněním), kamennou dlažbou na sucho nebo do cementové malty Stabilizační prahy a pásy příčnými objekty (stupni a skluzy) zvýšením či snížením hloubky koryta kombinací těchto opatření - výšková poloha dna a) návrh nivelety krátké úseky sklon pod a nad úpravami dlouhé úseky sklon k stabilitě dna b) stabilní sklon dna závisí: materiální dno hodnota τ kr vymílací rychlost c) zmírnění sklonu dna prodloužení délky toku vyhodnocování prahu, příčné objekty kombinací opatření zanášení koryta splaveninami Určení stabilního sklonu dna: štěrkonosné toky (bystřiny) - metodou tangenciálních napětí; metodou nevymílacích rychlostí. ostatní toky (bez podstatného pohybu štěrkových splavenin) - metodou tangenciálních napětí; metodou nevymílacích rychlostí. A1. Metoda tangenciálních napětí: 0,047 ρ Meyer Peter (pro zrno ds > 4mm): s ρ. d J s s = ρ. µ. y A.2 Metoda nevymílacích rychlostí: v 2 Obecně (viz Chézyho rov.): J v s = C 2. R Strickler: v 2 21,1 J v 1 / 6 1 / 3 s =, v 5,8.., 2 3 / 4 v = y d s k s = k. R d 1 / 6 s s 1/2 Jestliže k1 (dno) k2 (břehy): 2 2. k + O + k O k = O + O 1 2 Kompatibilita Stricklerova výrazu s Chézyho rov.: v = C RJs 1/6 C (Strickler) = 21,1 R d s C = k. R1/6, vv = k. R2/3. 4. Zásady návrhu příčného profilu pro MVT: Při návrhu tvaru příčného profilu koryta se musí přihlížet: a) Minimální hloubka vody při nejnižších průtocích b) K poměru velkých a malých průtoků a jejich kolísání c) Zda jde o trať ve vzdutí (stupněm, jezem), snížení (stupněm, skluzem) nebo o trať s rovnovměrným pohybem vody d) K místním poměrům, zejména - Zda jde o území zastavěné ; Zda jde o vysoce produktivní zemědělskou půdu - Zda jdou v blízkosti důležité komunikace (železnice, silnice, mosty, propusti) a jiné stavby - způsob provádění provozu a údržby toku ; biologické poměry ; hygienické, rekreační a estetické požadavky ; stabilita svahů ; tvar a velikost koryta nad a pod upraveným úsekem Navržený příčný řez úpravy musí svým tvarem a velikostí zabezpečit neškodné odvedení návrhového průtoku vody bez poškození dna a břehů - základní podmínka prokázána hydrotechnickým výpočtem. Otevřený průtočný profil - u bystřinných toků je nejvhodnější. ~ 3 ~

4 Uzavřený profil - pouze ve výjimečných případech (křízení s komunikacemi). V horní části bývá profil nepravidelný, díky skalnatým a úzkým údolím. Ve střední trati je koryto široké a mělké. V dolní trati je již značný poměr šířky koryta k hloubce. Sklony svahů - závislé na druhu zeminy (svahy opevněné a v prvním soudržném materiálu sklon 1:1,5 výjimečně 1:2). Šířka dna podle toho, na jaký průtok má být koryto dimenzováno (v obcích (intravilánech) na 100-letou vodu - Q 100, polní nebo luční tratě ochrana nižší - Q 5,Q 10 či Q 20 letá voda.) Má -li projektovaná úprava toku vyhovět i z dalších hledisek, zejména požadavkům vodohospodářským a ekologickým, je třeba pozorně posoudit zejména tvar příčného profilu z hlediska různých průtokových režimů a s respektováním skutečnosti, že tok je součást ekosystému. 1. NÁVRHOVÉ PRŮTOKY PRO KAPACITU KORYTA 2. ZÁSADY PRO NÁVRH PŘÍČNÉHO PROFILU Q = průtok; y = hloubka; v = rychlost Hloubky a rychlosti: (ovlivňují šířku dna) y min > 0,1 m (při Q 210d ) v min > 0,3 m.s -1 (při Q 210d ) V intravilánech: převýšení břehů při Q N >Q 50 : Q ,30m Q ,15m Dvojité profily s kynetou: šířka kynety je optimální: y min > 0,3 m (při Q 210d ) v min > 0,4 m. s-1 (při Q 210d ) such: soudržné 1:1,5 2 ; nesoudržné 1:3 5 OBVYKLÉ TVARY PŘÍČNÝCH PROFILŮ: EXTRAVILÁN (volná krajina) Miskovitý profil - při dostatku prostoru, nejvíce odpovídá přirozenému tvaru koryta, utváření konkáv a konvex Lichoběžníkový profil dvojitý (berma + kyneta) vhodný v extravilánu (volné krajině) u větších toků s velkou rozkolísaností průtoků a intenzivním pohybem splavenin - zabraňuje vytváření štěrkových lavic ve dně koryta. Užší koryto (kyneta) soustřeďuje menší průtoky (např. do Q 210 provedení jednoletého průtoku); Nad kynetou je širší část koryta rozšířena bermami a od nich se zřizují svahy až do úrovně okolního terénu - bermy a svahy bývají zatravněny; ~ 4 ~

5 INTRAVILÁN (zastavěná oblast) méně prostoru - střelka, stokové prof., městské a klenuté PF Přivaděče (náhony) Hydraulicky výhodný profil Lichoběžníkový profil jednoduchý, berma + kyneta, střelka, stokový profil - nejčastěji používaný tvar koryta, odpovídá tvaru přirozeného koryta Městský ( obdélníkový, menší ) profil V intravilánech nebo v těsné blízkosti komunikací - nedostatek prostoru, břehy tvoří kamenné nebo betonové zdi, ve dně zúžený profil pro min. průtok Klenuté profily uzavřené tvar deskového nebo klenutého propustku, musí být zabezpečen průtok velkých vod Q 100 ). Používá se ve výjimečných případech např. křížení s komunikacemi 5. Způsoby výpočtu opevnění koryta. Nevymílací rychlost, dovolené namáhání: Nevymílací rychlost v(v) mezní profilová rychlost vodního proudu, při které se ještě neporušuje stabilita koryta - nedochází k vymílání dna a odnosu dnových splavenin - pohybu splavenin o hustotě ρ( ró - s) a průměru zrna d. Je kritériem pro posouzení začátku pohybu dnových splavenin je to rychlost proudící vody v korytě toku. 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. Metoda tangenciálních napětí (velikost unášecí síly): τ = ρ.g.r.j o (Pa) 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 tang. napětí - splavenina je v klidu Tangenciální napětí kritické < skutečné tang, napětí splavenina je v pohybu τ = ρ.g.r.j o (Pa) τ KR = f (d, ρ s ) (Pa) Tau o -ρ.g.r.i, T-hodm.1+m 2, ~ 5 ~

6 Výpočet kapacity koryta Průtočný profil musí zajistit bezpečné provedení návrhového průtoku. Jeho určení je vždy spojeno s určením stabilního sklonu dna a volby opevnění - střední průřezová rychlost pro návrhový průtok musí být menší než střední nevymílací rychlost, resp. dovolené tangenciální napětí. Za předpokladu ustáleného rovnoměrného proudění, což je určité zjednodušení, musí rozměry profilu vyhovovat podmínce, že: o Rovnice kontinuity: Q = S v (m 3 / s) - Q-průtočné množství; S-průtočná plocha profilu (m2); v- střední průřezová rychlost (m/s). o 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 (-); o Hodnoty rychlostních součinitelů: Manning: C = 1/n.R 1/6. Drsnost koryta se mění v průběhu omočeného obvodu podle materiálu dna a břehů, proto je doporučeno stanovit její průměrnou hodnotu. Pohyb dnových splavenin - proudění vody po drsném dnu má charakter turbulentní, typická částice dnové splaveniny ležící na povrchu dna je asymetricky obtékána, přičemž na její spodní straně vzniká vztlaková síla, působící proti tíze této částice. Začátek pohybu dnových splavenin dále ovlivňuje průmět její průtočné plochy a tangenciální napětí vyvolané proudem vody při dně koryta. Stanovení začátku pohybu dnových splavenin provádíme metodami rozboru tangenciálních napětí a nevymílacích rychlostí. 6. Druhy a způsoby opevnění koryt: Opevnění dna, svahů a paty svahů koryta. musí mít odpovídající odolnost proti působení vodního proudu. Druh opevnění a jeho velikost se volí podle nevymílací střední průřezové rychlosti nebo kritického tangenciálního napětí. Hlediska pro volbu způsobu opevnění: - míra odolnosti ohrožené části profilu koryta - začlenění do okolního území součást ekosystému - vliv objektů na toku mimo ně upřednostnit vegetační prvky před tvrdým opevněním (vegetační prvky mají regenerační schopnost i po lokálním poškození, nutno však přihlížet k možnostem údržby pozor na zarůstání profilu) - využití místních materiálových zdrojů - chemické složení vody (agresivita) - režim splavenin - možnosti provozu a údržby (chov ryb, rekreace, vodotěsnost, přístup k vodě, chod ledů, plavba) 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. ~ 6 ~

7 Opevnění dna Provádíme zcela výjimečně. U bystřin z důvodu úpravy podélného sklonu na sklon stabilní pomocí stupňů, skluzů apod. Částečné opevnění dna se zřizuje v nejvíce namáhaných místech, kde lze očekávat vytváření výmolů, pod objekty apod. Stabilizace dna příčnými pruhy nebo pásy (objekty) viz obrázek Opevnění kamenným pohozem a záhozem ze směsi kamene různé velikosti. Kámen se neurovnává, pouze se rozprostře po povrchu dna. Vlivem nestejné velikosti zrn dojde k vzájemnému zaklínování kamenů. Aplikuje se mezi betonem jezu není voda ještě uklidněná a odpadní tratí, kde už voda je uklidněná. 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 svahů (břehů): odolnost proti působení vody za návrhového průtoku. Vegetační opevnění - prvky spolupůsobící při vytváření koryta pro jeho přirozený vzhled: Osetí travním semenem - možno kombinovat s opevněním rohožemi z jutových či kokosových vláken, která tvoří přirozenou ochranu břehů až do zapojení porostu a po čase se rozloží. 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, řízky z vrbových prutů o průměru 0,01 až 0,03 m a délky 0,3 až 0,5 m a sází se do připravených děr ve sponu 0,3 m. Toto opevnění vyžaduje pravidelnou údržbu, aby nedošlo k nadměrnému zmenšení průtočného profilu bystřiny. Haťové konstrukce - povázky, válečky a válce - 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. ~ 7 ~

8 Zápletový plůtek - kůly proplétané vrbovým klestem se zarážejí do předem připravené rýhy 0,5 až 0,6 m. od sebe, 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, málo používané opevnění pro velkou pracnost a náročnost na množství vrbového materiálu Nevegetační opevnění - odolné proti unášecí síle vody, nevýhodou jsou vysoké náklady, neestetika: Vrbový nebo laťový plůtek z výřezů přibitých k pilotům zapuštěným v rýze v patě svahu a zasypaných za laťovou stěnu zeminou, použití k zabezpečení paty svahů na tocích s větším sklonem s hrubšími posouvanými splaveninami, životnost dle doby zatopení vodou. Kamenná dlažba - použití k opevnění namáhaných břehů, v okolí objektů. Nejdražší, ale nejtrvanlivější Kamenný pohoz, zához a kamenná rovnanina - opevnění paty nebo celého svahu, zhotovení zpravidla ze sbíraného nebo neopracovaného kamene ve sklonu 1:1 až 1:2, návodní líc se upravuje klínování nebo vyplňuje štěrkem. Gabiony (drátokamenné opevnění) koše nebo matrace - pružný typ opevnění, velmi rozšířené, tvořeno sítí ze svařovaného či pleteného drátu, která se sestavuje na místě a vyplňuje se rovnaným kamenem, poté se přikryje víkem a sváže drátem, konstrukce lze libovolně spojovat a vytvářet plošná a liniová opevnění či objekty, výhodou je využití místních materiálů a estetické začlenění do krajiny. Tvary např. kvádr, válec, atd. Srubové stěny - tvořeny podélnými a příčnými kulatinami spojenými hřeby nebo ocelovými skobami a vyplněnými sbíraným kamenem, použití jako opěrné zdi a ke stabilizaci břehových nátrží. Nábřežní zdi - použití v zastavěném území, zřizují se z rovnaného kamene, z kamenného zdiva, drátokamenné, z betonu či betonových prefabrikátů, rozměry se stanov. výpočtem. 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. 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 moc nepoužívají - drahé a cizí přírodě Oživené sruby: Skladba z laťových plůtků a vrbového (živého) klestu (tj. vrbového pokryvu). Použití zejména k sanaci břehových nátrží. (kůly a vrbový klest) ~ 8 ~

9 7. Vysvětlete hysterezi konsumpční křivky (KK) v neustálém proudění: - CO ZPŮSOBUJE HYSTEREZI KK v neustálém proudění: Q = S v = S C R J 0 y + x - Hystereze znamená, že je jiná hodnota konsumpční křivky při stoupání a jiná při klesání vody (v inundaci i v korytě odpovídá stejné hloubce různé průtokové množství při nárůstu a poklesu.) Způsobují ji dnové útvary - Konsumpční křivka = měrná křivka profilu = grafické vyjádření průtoku v závislosti na výšce hladiny Na osu y jsou vynášeny hodnoty hloubky a hodnoty průtoku jsou vynášeny na osu vodorovnou. S využitím rce kontinuity a Chezyho rce můžeme počítat průtoky na základě geometrické znalosti koryta při hloubce h a stupně drsnosti. Vynesením do grafu dostaneme konkrétní křivku pro konkrétní profil. Účel v praxi vodočetná lať nebo limnigraf stačí k zjištění průtoků z křivky. - neustálý pohyb => časová a pohybová změna vodních stavů - vliv gradientu čela sklonu povodňové vlny δy/δx - vliv změn drsnosti při narůstání a klesání povodňové vlny Nárůst a pokles povodňové vlny - Při výlevu z břehu se obrátí hystereze. Opad je pomalejší, plnění rychlejší. Nárůst povodňové vlny nejvýše je voda v ose koryta Pokles povodňové vlny nejníže je voda v ose koryta 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 ; velký vliv na průtok má i gradient sklonu čela povodňové vlny) při výšce hi při průtoku povodňové vlny v korytu je QNAR(K) > QPOK(K QNAR(K) > QPOK(K) (koryto se plní, mění se drsnost koryta,při poklesu je drsnost větší-menší rychlost-menší průtok) Než dojde k příchodu povodňové vlny, je v korytu toku průtok Q (m3/s) s výškou vodního sloupce h(m), které odpovídají obvyklému stavu.vliv gradientu čela sklonu povoď.vlny,vliv změn drsnosti při narůstání a klesání povoď.vlny. 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: Určení režimu proudění - Rozhodujícím kritériem je Froudovo číslo Fr, tj. vztah reálného proudění k proudění kritickému, tj. proudění při vynaložení minima energie. F r = α v 2 / g y je bezrozměrné, určuje režim proudění α = 1 g = gravitační konstanta m/s 2 v = střední průřezová rychlost m/s y = nějaká hloubka (m) Rovnoměrné proudění: je konstantní rychlost (v) proudění v každém úseku 1. Hloubka vody v korytě, průtočná plocha a průřezová rychlost jsou v každém příčném řezu konstantní. 2. Čára energie, vodní hladina a dno koryta jsou rovnoběžné vzniká v dlouhých prizmatických (přímých) korytech. Za těchto podmínek je průřezová rychlost v (m/s) a průtok Q (m3/s) konstantní. Na rozdíl od potrubí se v přírodních otevřených korytech vyskytuje prakticky pouze turbulentní proudění. Při řešení rovnoměrného pohybu se používají tři rovnice: Chézyho rovnice, manningova rovnice, Darcy weisbachova rovnice. Nerovnoměrné proudění: není konstantní rychlost (v) proudění, v každém úseku jiná rychlost 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 vodním toku vy tvořena nějaká překážka (jezy, pilíře mostů apod.) v neprizmatických korytech (v přirozeném korytě nebo v korytě, které se s délkou rozšiřuje nebo zužuje) 9. Co je rychlostní a drsnostní součinitel při proudění v otevřeném korytě: Chézyho rychlostní součinitel (C), udává se v (m 1/2. s -1 ) Chézy (m/ s) - je závislý na velikosti a tvaru průtočného profilu a na drsnosti koryta - v korytě toku je závislý na stavu dna a břehů a na zrnitosti splavenin - u umělých kanálů je závislý na způsobu a druhu opevnění ~ 9 ~

10 Charakterizuje proudění v korytech na základě drsnostního součinitele a hydraulického poloměru. Drsnostní součinitel (n): Manningova rovnice C = 1/n R 1/ 6 C=chézyho rychlostní součinitel, R= hydraulický poloměr určuje stupeň drsnosti povrchu dna, nebo břehů pro proudění vody v otevřeném korytě, má vliv i uvnitř příčného profilu drsnost koryta se mění v průběhu omočeného obvodu podle materiálu dna a břehů, proto je doporučeno stanovit její průměrnou hodnotu. C = f(n;r) Manning 1 1/ 6 Pavlovskij C = n R 1 y C = n C = f(n,log R) Agoskin C = ( k + log R) R C = f(d s,r) - důležité pro MVT!!! C = f(logd s ;logr) Strickler Müller Martinec Colebrook-White R C = 211. d s 1/ 6 R C = d 90 1/ 6 R C = log C = 18log K r 12R + 2 / 7δ d s 10. Co jsou a jak vznikají dnové útvary. Jaké znáte: Vrásky, Duny, Antiduny, Lavice, rovné dno Vznikají na dně koryta prouděním vody. Hrubší materiál (např. štěrk) při svém pohybu po dně tvoří mohutnější příčné nebo šikmé útvary, duny, antiduny, nebo štěrkové lavice. Tyto ú tvary jsou v pohybu, dokud unášecí síla vodního proudu, která je posouvá ve směru podélného sklonu je větší, než svislá složka tíže. VRÁSKY: Jednotlivá zrnka se zachytí o nerovnost dna, další zrnka se zachycují, vzniká vlnka malých splavenin zhruba trojúhelníkovitého tvaru, výška je menší než hloubka vody, takže neovlivňují hladinu. Vrásky zvětšují drsnost dna, ovlivňují tak průtok splavenin. DUNY: Větším útvarem než vrásky, vznikají podobně jako vrásky, profil také trojúhelníkový, s mírným sklonem proti vodě. Duny již mohou ovlivňovat hladinu toku. LAVICE: Hrubší materiál s obsahem jemných částic má sklon tvořit lavice. Jsou větší než duny, tvoří se obdobně jako vrásky a duny, pohybují se však rychleji ve směru proudění. Při větších rychlostech vody se lavice obrušují, zrna se usazují na spodní lavici, tím se pravidelný tvar narušuje. ANTIDUNY: Při bystřinném proudění se vytvářejí opačné duny, tzv. antiduny. Na náběhové straně klesá velikost tangenciálního napětí a splaveniny se ukládají, na opačné straně tangenciální napětí stoupá, splaveniny se vymílají. V určitém rozmezí Foudova čísla jsou vlny na hladině v souladu s antidunami. 11. Jaké jsou nejdůležitější podklady pro projekt MVT: Základní podklady (pokud jsou k dispozici): Územní plán (ÚP); Vodohospodářská studie (VS); Územní systém ekologické stability (ÚSES); Prohlídka území a průzkum současného stavu. 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; ~ 10 ~ Komplexní pozemkové úpravy (KPÚ); Revitalizační studie (RS); Původní dokumentace;

11 Hydropedologické zjištění fyzikálních vlastností půdy a obsahu vody v půdě; Údaje o plánovaném využití území - slouží územní plán. Požadavek (ČHMÚ Praha nebo krajské pobočky): Plocha povodí; Průměrný roční srážkový úhrn; Průměrný dlouhodobý roční průtok (nebo spec. odtok); M denní průtoky (Q 30d až Q 330d ); N leté průtoky (Q 1 až Q 100 ); minimální průtoky (Q 355, Q 364 ). 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) : Q = S. v -- měříme jí průtok pro ustálené proudění vody / vyjadřuje vztah mezi průtočnou plochou průřezu koryta a rychlostí vody. Čím užší místo průřezu, tím rychlejší proudění vody ; Q označuje průtočnou plochu průřezu Chézyho rovnice = rovnice kontinuity pro výpočet střední průřezové rychlosti vody při rovnoměrném pohybu v otevřeném korytě i potrubí, jednotky (m/s) V tomto úseku budou působit dvě rozhodující síly - síla vyvolaná tíhou vody a vnější síly tření, způsobené drsností dna. Používá se při dimenzování nově navrhovaných nebo upravovaných koryt. Rovnici odvodil roku 1775 francouzský inženýr Antoine de Chézy. Rovnice má tvar: (m/ s) v - rychlost, R - hydraulický poloměr (m) i - sklon čáry energie (pro rovnoměrné proudění je roven podélnému sklonu dna koryta) C - Chézyho rychlostní součinitel (m 0,5.s -1 ), 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: S - průtočná plocha (m 2 ) K - modul průtoku (m 3 s -1 ) 13. Konsumpční křivka. Zásady návrhu, účel: Jedná se o grafické zobrazení průtoku závislosti na výšce hladiny nade dnem. Změřením aktuální hloubky na toku zjistíme z konsumpční křivky hodnotu aktuálního průtoku vody. Q = průtok y = stav vodní hladiny Měrné křivky profilu (= konsumpční křivky): y = f (Q) 14. Kritéria pro rozdělení proudění /?Definice ustáleného a neustáleného průtoku? Ustálený Q= konstantní v čase i v různých profilech uvažovaného úseku Nerovnoměrný v konst. změna sklonu koryta, rozšíření, zůžení profilu, stavidla, jezy také mění rychlost. Rovnoměrný v = konst. proudění rovnoměrné a nerovnoměrné - rozlišujeme, jestli se střední rychlost vody mění v poloze, tj. v různých příčných profilech toku, přičemž je nezávislé na čase. Po celé trati musí být stejná hloubka, dochází k tomu tedy jen v korytech pravidelných, umělých kanálech, se stejnou drsností koryta. Neustálený - Q konstantní V daném průřezu toku se průtok Q mění ; vlivem limatických podmínek, tvaru koryta, ale také vlivem pohybu splavenin, zarůstání profilu atd. 15. Jaké znáte návrhové průtoky a jaké relace mezi nimi platí. N-leté a m-denní vody: Návrhové průtoky pro stabilitu koryta Q Q K návrhový průtok pro kapacitu koryta Q B návrhový průtok pro stabilitu břehů Q D návrhový průtok pro stabilitu dna K Q B Q D ~ 11 ~

12 Zdůvodnění: ekonomické (vyčíslení škod) N-letá voda 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). N-letý minim ální průtok - nejmenší průměrný denní průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo podkročen jednou za N let 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. Návrhové průtoky: N-leté průtoky Q1 až Q100, M-d enní průtoky Q30d - Q330d, Minimální průtok Q355 Q Fargueovy teze o vývoji koryta: vývoj přirozeného toku. Teze byly ověřeny na laboratorních modelech. Nesmějí být považovány za neměnné, v korytech přirozených toků se vyskytují odchylky. 1. Teze o odlehlosti: Největší hloubky se vytvářejí za místy největšího zakřivení trasy ve vzdálenosti asi dvojnásobku šířky hladiny. 2. Teze o hloubkách: Hloubky v zakřivené trati jsou tím větší, čím je větší zakřivení oblouku (tj. menší poloměr oblouku). 3. 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. 4. Teze o délkách oblouků: aby se v korytě udržely průběžně co největší hloubky, musí být oblouk i přímý úsek přiměřeně dlouhý. 17. Hydrologické a morfologické znaky malých povodí: Hydrologické (Fyzikálně geometrické): - Plocha povodí (určení rozvodnice F/km 2 /) - Délka hlavního toku L (km) - Sklon hlavního toku J T = (H T h)/l, - Střední sklon povodí J s = (H s h)/ F - Hustota říčních sítí H e = ΣL/F - Tvar povodí b = F/L - Průtoky: návrhové, N-leté, N-denní, minimální - srážkový úhrn Morfologické (Fyzikálně geografické): - Klimatické (srážky, teplota, vlhkost a tlak vzduchu, rychlost a směr větru..) - Půdní (druhy, typy, propustnost ) - Geologické (horniny vyvřelé, přeměněné, usazené a vlastnosti propustnost, zvětralost..) - Vegetační kryt (lesy, louky, pastviny, orná půda, zastavěná území) - Přirozená retence (deprese, jezera, nádrže, podpovrchová akumulace) - Antropogenní vlivy (hospodaření na povodí, poldery, hráze) ~ 12 ~

13 18. Požadavky kladené na vodní tok: A. Technická kritéria: Protipovodňová ochrana; Stabilita koryta. B. Socioekonomická kritéria: Krajinně architektonická funkce; Rekreace, sport, rybářství, myslivost; Chráněné prvky krajiny. C. Technicko-ekologická kritéria: Morfologická charakteristika trasy toku a koryta; Morfologická návaznost na poříční zónu; Kvalita toku. D. Biologicko ekologická kritéria: Vegetační doprovod břehové porosty; Zoologie říčního systému; Ekologická návaznost na poříční zónu. Kritéria účelová: 1. šířka a tvar údolní nivy; 2. příčný a podélný sklon údolnice; 3. trasa přirozeného koryta a využití pobřežních pozemků; 4. vztah toku a podzemní vody; 5. trasa koryta a doprovodnou zelení; 7. hloubka přirozeného koryta; 6. výškové umístění toku; 7. stabilita koryta; 8. kapacita přirozeného koryta. Kritéria ekologická: 1. charakter krajiny CHKO; 2. využití pozemků v údolní nivě; 3. břehové a doprovodné porosty; 4. rozptýlená a ostatní zeleň; 5. ekolog. hodnota biocenóz; 6. délka úpravy k ucelené části; 7. členitost koryta a úkryty; 8. kvalita vody v toku; 9. rybářské využití toku. 19. Objekty na MVT: ÚČEL: stabilita koryta, zachycení a usazování splavenin, usměrnění vodního proudu atd. VYUŽITÍ: Vodohospodářské stabilizační PŘÍČNÉ OBJEKTY ZAJIŠŤUJÍCÍ STABILITU DNA - PRAHY (vč. převýšených prahů) - PÁSY SPÁDOVÉ OBJEKTY UPRAVUJÍCÍ PODÉLNÝ SKLON DNA - STUPNĚ (zděné, betonové, dřevěné, drátokamenné) - SKLUZY (kamenné, balvanité) PŘEHRÁŽKY HRAZENÍ BYSTŘIN Příčné objekty s nádržným prostorem k zachycování splavenin, tvořeny tělesem a spadištěm - retenční zastavit přínos splavenin - kompenzační / konsolidační zamezit dalšímu prohlubování koryta tížné, klenbové, konzolové - zděné z kamene, betonové, železobeton, dřevěné, drátoštěrkové, ocelové (1) Meliorace a hrazení bystřin v lesích jsou biologická a technická opatření zaměřená na ochranu půdy a péči o vodohospodářské poměry. Provádění meliorací a hrazení bystřin v lesích je povinností vlastníka lesa, pokud orgán státní správy lesů, popřípadě orgán státní správy vodního hospodářství nerozhodne o tom, že jde o opatření ve veřejném zájmu. Pokud jsou tato opatření prováděna z rozhodnutí orgánu státní správy lesů ve veřejném zájmu, hradí náklady s tím spojené stát; vlastník lesa je povinen provedení takových opatření strpět. Povinnosti vlastníka lesa a oprávnění orgánů státní správy podle zvláštních předpisů nejsou tímto ustanovením dotčena. (3) Preventivní činnost k předcházení nebezpečí lavin, vzniku svahových sesuvů a strží, povodňových vln a odstraňování následků živelních pohrom hradí stát, popřípadě fyzické a právnické osoby, které mají z těchto opatření prospěch. Tato opatření se provádějí na základě rozhodnutí orgánu státní správy lesů a vlastník, popřípadě uživatel pozemku je povinen jejich provedení strpět. (4) Vlastník, popřípadě nájemce pozemku je povinen strpět, aby se jeho pozemku užilo v nezbytné míře k přípravě, budování a údržbě zařízení meliorací a hrazení bystřin v lesích a podílet se na realizaci nebo úhradě (financování) prací podle míry prospěchu, který má z jejich provedení. Vlastník, popřípadě nájemce pozemku má nárok na náhradu majetkové újmy vzniklé v důsledku omezeného výnosu nebo jiného užitku z dotčeného pozemku. SOUSTŘEĎOVACÍ A USMĚRŇOVACÍ STAVBY (příčné a podélné) ~ 13 ~

14 k soustředění průtoku do požadované trasy, k ochraně břehů, usměrňování vodního proudu a stabilizaci břehových nádrží a výmolů Komunikační propustky, mostky, brody, křížení s inženýrskými sítěmi Ostatní odběry vody, vodoměrné zařízení, rybí přechody, malé vodní elektrárny, zaústění potoků, odbočení náhonů a přivaděčů, stabilizované výmoly, vložené kameny, kamenné pásy, schody, výusti 20. Prostorová skladba vegetačních doprovodů: Prostorová skladba dřevinných porostů Jednostranné, oboustranné (šíře toku) Jedno, vícepatrové Jedno, dvou, víceřadé, skupinové, plošné Nepravidelné skupiny m, mezery vyplněné soliterami nebo skupinami keřů Volná místa na březích (zastínění, prokysličení) Prostor umístění vegetace nad patou svahu je závislé na vodních stavech, proudu druhu dřeviny Výsadba: -konkávní břehy souvislá výsadba vzdálenost: 1,5m -konvexní břehy přerušená výsadba 2 3m leté sazenice (nebo odrostky) leté sazenice - v přízn. podmínkách Řadová výsadba: 0,8-1,5 m (topoly 4,0 m) Plošná výsadba: 1,0 x 1,0 až 2,0 x 2,0 m (topoly 4 x 4 m) - Probírka po 10 letech, defin. skladba po 20 letech - Keře pouze za břehovou čarou, t.j mimo průtočný profil - Omezování výmladnosti, řez a vyvětvování. 21. Definice bystřinného a říčního proudění: Určení režimu proudění - Rozhodujícím kritériem je bezrozměrné Froudovo číslo Fr, tj. vztah reálného proudění k proudění kritickému, tj. proudění při vynaložení minima energie. F r = α v 2 / g y α = 1 v = střední průřezová rychlost m/s g = gravitační konstanta m/s 2 y = nějaká hloubka (m) Fr > 1,0 bystřinné proudění Fr = 1 kritické proudění Fr < 1,0 říční proudění Přechod z říčního do bystřinného: kritické hloubky. Přechod z bystřinného do říčního: vodní skok. 22. Vegetační a kombinované opevnění MVT: viz otázka č Stabilní sklon dna. Definice. Určování: Stabilní sklon: 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. Podélný sklon (niveleta) by měl stabilizovat ~ 14 ~

15 výškovou (geodetickou) polohu dna s ohledem na hladinu podzemní vody. Určování - poměrně složité, závisí nejen na vlastnostech splavenin, ale i na velikosti průtoku a stupni nasycenosti vody splaveninami. Využívají se teoretické a experimentální poznatky. V praxi se doporučuje terénním průzkumem zjistit hodnoty sklonu nivelety zachovalých a stabilních úseků upravovaného toku a zjištěné sklony porovnat s hodnotami vypočítanými podle několika autorů: Příklady výpočtu stabilního dna: - štěrkonosné toky (bystřiny) - metodou tangenciálních napětí - metodou nevymílacích rychlostí - ostatní toky (bez podstatného pohybu štěrkových splavenin) - metodou tangenciálních napětí - metodou nevymílacích rychlostí 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 jen dřeviny místního původu, v intravilánech dodržet zásadu parkových úprav Doprovodné břehové porosty: Za břehovou čarou, hlavní účel: začlenění toků do krajiny, střídání skupin, osazování konvexních zákrutů, dominanty, průhledy. Příslušnost k lesnímu typu olšina, olšová jasenina, jilmová jasenina, javorová jasenina 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 - keřové vrby, brslen evropský, kalina planá, líska obecná, krušina olšová, řešetlák počistivý, ptačí zob obecný, zimolez černý, svída krvavá. Bylinné patro - chrastice, kosatec, ostřice, puškvorec, rákos, skřípina, žabník Zastiňující funkce - omezení zarůstání toků - umístění na jižním, JV nebo JZ břehu - topol, olše Stabilizační funkce - dostatečný prostor k vývoji kořenového systému 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. Vegetační opevnění - prvky spolupůsobící při vytváření koryta pro jeho přirozený vzhled : Osetí travním semenem, Drnování, Osázení vrbovými řízky, Haťové povázky, válečky a válce, Haťoštěrkový válec, Zápletový plůtek, Vrbová krytina, Haťoštěrkové stavby Ochranné požadavky ( + hospodářské požadavky) - Hustá síť kořenů - Pružné vrbové výhony - tlumí rychlost vody - Bylinné porosty - podobně - Stabilizace břehové linie ~ 15 ~

16 - Biokoridorový pás - zoocenologické hledisko - Zlepšení samočistící schopnosti toku - obohacení kyslíkem - Estetické funkce - Produkce dřeva 25. Zásady revitalizace vodního toku: (revitalizace = nápravy) Účelem revitalizace VT - odstranit nebo zmírnit negativní důsledky úprav vodních toků na ekosystémy, obnovit nebo zlepšit jejich ekologickou funkci v krajině, přičemž se nesmí přehlížet důvody proč byl tok upraven. - Charakter krajiny (CHKO?) - Využití pozemků v údolní nivě - Břehové a doprovodné porosty - Rozptýlená a ostatní zeleň - Ekologická hodnota biocenóz - Délka úpravy k ucelené části - Členitost koryta a úkryty - Kvalita vody v toku - Rybářské využití toku ~ 16 ~ nebo: vegetační doprovod zoologie říčního systému ekologická návaznost na poříční zónu Zásady: biologický režim => druhová (trofická) struktura, migrace bioty, návaznost zón, břehový prostor Vodní tok musí plnit funkci: biologickou (podmínky pro existenci biocenóz); hydrologickou (transportní funkce vody); hygienickou (samočisticí schopnost toku); hydropedologickou (odvodňovací a infiltrační funkce toku vůči údolní nivě); krajinotvornou (začlenění toku do přirozeného základu kostry ekologické stability území); rekreační. A) Čistota vody, přítoků: - hospodaření na povodích - účinnost ČOV - samočisticí proces B) Biologický režim: - rozšíření druhové/trofické struktury - migrace bioty - návaznost zón - rozvoj břehových porostů C) Zprůtočnění koryta: - přehodnocení kritérií navrhovaných průtoků (ext./intravilán) - změny kultur tratí - akceptovat a využít přednostně místní překážky - hrázování, poldery zvýšení retenčních účinků povodí D) Diverzifikace: - směru (vinutí trasy, meandry ) - podélného profilu (změny sklonu - tůňky, peřeje) - příčného profilu (nesymetrie dvojitý profil, atd.) E) Pohyblivé dno: - pohyb splavenin v přijatelné míře - dnové útvary - migrace ryb a bezobratlých bentos OPATŘENÍ: A až E Následek: Rezervy: NÁSTROJE Měřitelné profily: Neměřitelné profily: Diversifikace proudění (říční x bystřinné) Nové (revitalizační) objekty a postupy Tradiční opevnění: vegetační, biotechnické, stavební Zvýšení drsnosti a odporu proudu, snížení sklonu > zmenšení průtočné kapacity Změny návrhových průtoků (změny kultur) Zvýšení kvality hydrologických dat Zvýšení znalosti o proudění vody a splavenin Regionální regresní analýza Extrapolace parametrů Matematické modely (rekonstrukce, predikce, návrhy, průtoky, bilance ) Legislativní podmínky - Nejdůležitějším předpokladem pro revitalizaci navrhovaných opatření je řešení majetkových vztahů, kdy majitel dotčených pozemků by měl s těmito opatřeními souhlasit a podporovat je. 35 zák. č. 289/1995 Sb. O lesích (Hrazení bystřin) je třeba více využívat. V současné době již platí nový Vodní zákon č. 254/2001 Sb., který předpisuje nutnost péče o vodní toky nejen v oblasti ochrany přírody. Povodí (5 státních podniků v ČR: Labe, Vltava, Ohře, Morava, Odra) Zemědělské vodohospodářské správy (dříve Státní meliorační správy) Vodní toky Lesů ČR (bystřiny) 26. Nevegetační opevnění MVT: viz otázka č. 6

17 27. Účel hrazení bystřin. Charakteristika bystřin: ust. 35 zák. č. 289/95 Sb., lesní zák,, ve znění pozdějších předpisů, cit.: Meliorace a hrazení bystřin v lesích CÍL: retence a akumulace vody v povodí, ochrana před erozí, stabilita koryta, zachycení a usazení splavenin, usměrnění vodního toku, rozlišovat opatření ve volných a zastavěných tratích OPATŘENÍ: lesnicko pěstební (zalesnění erozí ohrožených půd) v minulosti zalesněno více než ha erozí ohrožených půd lesnicko-technická (překážky, nádrže, komunikační objekty) v minulosti asi 2300 překážek, 6300 stupňů, retenční nádrže, komunikační objekty 1,5 mld. Kč Zásady hrazení bystřin: a) úprava odtokových poměrů v povodí; b) protierozní úprava erodovaných ploch; c) úprava (či revitalizace) koryta a pobřežních pozemků; d) zlepšení stavu narušených biotopů a vytváření biokoridorů e) protipovodňová ochrana zástavby a cenných ploch f) zaústění přítoků a odbočení náhonů g) zabezpečení dostatku kvalitní disponibilní vody h) zabezpečení ostatních funkcí (chov ryb, biokoridor, břehové porosty ) i) zajištění optimální hladiny podzemních vod v údolní nivě Bystřiny: Definice bystřin samostatné horské toky s nepravidelným velkým sklonem dna, nepravidelným tvarem koryta. Hluboce se zařezává do terénu, proud mezi balvany, velké překážky, peřeje, vodopády. Prudké kolísání hladiny díky přívalovým dešťům nebo tání sněhu. Plocha povodí F menší než 35 km 2, max. 50 km 2 Sklon dna Jt > 3% (úseky peřejí a tůněk) Průtoky Q 330d < 0,2 m 3.s -1 Značná rozkolísanost průtoků 1:5000 a více - I. (minimální) VIII. (pravidelně vysychající) výrazný režim splavenin - nánosy štěrků, valounů a balvanů; Přívalové deště o vysoké intenzitě a krátké době trvání; Rybí pásmo pstruhové. Index bystřinnosti Kb 1,0 Délka hlavního toku L (km) Sklon hlavního toku J T = (H T h)/l, Sklon povodí J s = (H s h)/ F Hustota říčních sítí H e = ΣL/F Tvar povodí b = F/L Charakteristika bystřin: Froudovo číslo (charakter/ kvalita proudění): Fr = v 2 / g.y Fr > 1,0 bystřinné proudění (voda se šíří rychleji než vlny na hladině) Fr = 1 kritické proudění Fr < 1,0 říční proudění Přechod z říčního do bystřinného: kritické hloubky. Přechod z bystřinného do říčního: vodní skok. Znaky bystřin: Index bystřinnosti Kb 1,0 Rozkolísanost průtoků: ~ 17 ~

18 Bystřiny dle rozkolísanosti průtoků - I. (minimální) VIII. (pravidelně vysychající) Přehrážky (hrazení bystřin) Příčné objekty s nádržným prostorem k zachycování splavenin, tvořeny tělesem a spadištěm - retenční zastavit přínos splavenin - kompenzační / konsolidační zamezit dalšímu prohlubování koryta tížné, klenbové, konzolové - zděné z kamene, betonové, železobetonové, dřevěné, drátoštěrkové, ocelové 28. Princip výpočtu středního / efektivního zrna d e splavenin. Zrnitostní křivka: Střední efektivní velikost zrna: d s di. dpi di. dpi = = dp 100 i Součinitel tvaru zrna: 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. Efektivní velikost zrna vážený průměr zrna splavenin Tuto tzv. efektivní velikost zrna odvodíme z křivky zrnitosti tak, že vyhledáme střední efektivní velikosti zrna d s - takovou velikost zrna d i, při které je hmotnost všech menších zrn i % celkové hmotnosti vzorku. (obvykle hodnoty d 35, d 50, d 65, d 90. Nejčastěji hledáme hodnotu střední efektivní velikost zrna d s, kterou vyjadřujeme váženým průměrem jednotlivých zrnitostních frakcí. Jestliže rozložíme směs do určitého počtu těchto frakcí dp i s průměrnou velikostí zrn d i v každé frakci, potom d i.dp i velikost efektivního (středního průměru zrna je: d s = 100 a - nejdelší osa zrna, b - kratší osa zrna, c - nejkratší osa zrna (kulovitý tvar: k tv = 1,0; elipsoid: k tv = 0,7 0,8) Měrná hmotnost ( = hustota): ρ s (kg. m -3 ) živec kg. m -3 křemičitany (písky).2650 kg. m -3 vápenec 2750 kg. m -3 dolomit 2850 kg. m -3 biolit 3000 kg. m -3 limonit.3800 kg. m -3 (nejčastější) 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. 29. Jaké jsou hlavní rozdíly pro návrh úpravy MVT v extravilánu a intravilánu (zast. území): 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 > Srážová kanalizace, zrychlený odtok Příčné profily: k tv = c / ~ 18 ~ ab

19 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. Extravilán (otevřená krajina) Intravilán (zastavěné území) Protisměrné vinutí trasy, meandry Trasa toku Úseky ovlivněné urbanizací, přímá trasa (i zaklenuté) Možnost vylití vody do okolí (inundace/nivy), bifurkace toku (dělení, ramena) Střídání tůněk, peřejí, samočištění vody Kapacita koryta Podélný profil Maximální ochrana přilehlého území proti zaplavení, ohrázování, poldery Sklonové poměry v souladu se systémem srážkové kanalizace, zrychlený odtok Diverzifikované (konkáva, konvexa), spojení s inundací (nivou) Priorita vegetačních opatření před technickými, umožnění migrace bioty, nízké příčné objekty, břehové porosty Příčný profil Opevnění koryta a objekty Velmi kapacitní včetně uzavřených profilů a kapacitních objektů Priorita technických řešení (biotechn. kde je možné) objekty hydrotechnické (migrace ryb), komunikační, robustní opatření, břehové porosty (kde je možné). Tvary volné, miskovité Tvary příčného profilu Střelka, kyneta, stokový profil, uzavřené profily, nábřežní zdi 30. Zásady pro opevnění dna vodních toků. Druhy opevnění: 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. 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. Stabilizace dna příčnými pruhy nebo pásy (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. Rozlišujeme: 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. 31) Jaké jsou geometrické parametry koryta. h hloubka; b šířka profilu u dna; ~ 19 ~ m sklon břehu

20 32) Co je to hydraulický poloměr. Chézy (m/ s) R= hydraulický poloměr - poloměr oblouku vodního toku, spíše přibližný oblouk není nikdy přesný půlkruh 33) Jak se počítá rychlostní součinitel. Chézyho rychlostní součinitel (C), udává se v (m/s) je jednou z veličin Chézyho rovnice. Charakterizuje proudění v korytech na základě drsnostního součinitele a hydraulického poloměru, vzorec dle Manninga - 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 34) Jak se počítá průtok vody korytem. Rovnice kontinuity Q = s v (m 3 /s) S = průtočná plocha průřezu m; V = rychlost průtoku m/s ; M = pořadnice příčného sklonu 35) Jak se počítá rychlost vody v korytě. Chézy (m/ s) 36) Na čem záleží tangenciální napětí. τ = ρ.g.r.j o (Pa) τ KR = f (d, ρ s ) (Pa) Jestliže τ 0 > τ KR splavenina je v pohybu τ 0 < τ KR splavenina je v klidu Tangenciální 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. 37) Co je to efektivní zrno. Efektivní velikost zrna vážený průměr zrna splavenin odvodíme jej z křivky zrnitosti tak, že vyhledáme střední efektivní velikosti zrna d s - takovou velikost zrna d i, při které je hmotnost všech menších zrn i % celkové hmotnosti vzorku. (obvykle hodnoty d 35, d 50, d 65, d 90. Nejčastěji hledáme hodnotu střední efektivní velikost zrna d s, kterou vyjadřujeme váženým průměrem jednotlivých zrnitostních frakcí. Jestliže rozložíme směs do určitého počtu těchto frakcí dp i s průměrnou velikostí zrn d i d i.dp i v každé frakci, potom velikost efektivního (středního průměru zrna je: d s = ) Jaká je funkce složeného průtočného profilu. Účelem je zajistit běžný průtok (a život vodních organismů) v kynetě a v případě potřeby zajištění většího průtoku v bermách 39) Jak se určuje režim proudění Určení režimu proudění - Rozhodujícím kritériem je Froudovo číslo Fr, tj. vztah reálného proudění k proudění kritickému, tj. proudění při vynaložení minima energie. F r = α v 2 / g y je bezrozměrné α = 1 v = střední průřezová rychlost m/s g = gravitační konstanta m/s 2 y = nějaká hloubka (m) Rovnoměrné proudění: je konstantní rychlost (v) proudění v každém úseku 1. Hloubka vody v korytě, průtočná plocha a průřezová rychlost jsou v každém příčném řezu konstantní. 2. Čára energie, vodní hladina a dno koryta jsou rovnoběžné vzniká v dlouhých prizmatických (přímých) korytech. Za těchto podmínek je průřezová rychlost v (m/s) a průtok Q (m3/s) konstantní. Na rozdíl od potrubí se v přírodních otevřených korytech vyskytuje prakticky pouze turbulentní proudění. Při řešení rovnoměrného pohybu se používají tři rovnice: Chézyho rovnice, manningova rovnice, Darcy weisbachova rovnice. Nerovnoměrné proudění: není konstantní rychlost (v) proudění, v každém úseku jiná 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 vodním toku vy tvořena nějaká překážka (jezy, pilíře mostů apod.) v neprizmatických korytech (v přirozeném korytě nebo v korytě, které se s délkou rozšiřuje nebo zužuje) PŘÍKLADY ~ 20 ~

21 Průtok vody 2=2, 3=6, 4=10, 5=12 Vypočtěte průtok vody Q obdélníkovým korytem pro: b = 5 m, h = 1 m Průměrná drsnost celého omočeného obvodu n =0,050. Podélný sklon dna i = 10 S=5*1=5 m2 O=5+1+1=7 m R=5/7=0,7 m v=1/n*r1/6*(r*i)1/2 1/0,050*0,71/6*(0,7*0,01)1/2 =1,6 m/s Q=S*v 5*1,6 =8 m3/s Proudění v lichoběžníkovém korytě: 2=9, 3=25, 4=12, 5= 14+8 Vypočtěte rychlost proudění v lichoběžníkovém korytě pro b=2 m, h=1 m, 1:m=1:2, pro průtok Q=6 m3/s S=2*1+2*1=4 m2 v=q/s=6/4=1,5 m/s Režim v obdelníkovém korytě: 2=16, 3=13, 4=3, 5=24 Vypočtěte režim proudění (Fr) v obdélníkovém korytě pro: b=5 m, h=1 m Pro průtok plným korytem Q =10 m3/s v=q/s 10/5=2 m/s Fr=v2/g*y 4/9,81*1 0,4 říční příklad spádový rozdíl: 2=7, 3=4, 4=29, 5=22 Vypočtěte jaký je spádový rozdíl 400 m dlouhého úseku toku s průměrným sklonem 10. Kolik je třeba navrhnout spádových objektů při průměrné výšce 0,4 m, abychom dodrželi stabilní sklon koryta 5. ΔH=400*(0,010-0,005)= 2 m 2/0,4 = 5 ks Vypočtěte tangenciální napětí τ0 v lichoběžníkovém korytě pro b=5 m, h=1 m, 1:m=1:1, pro sklon 10. τ0=ρ*g*r*i S=5*1+1*1=6 m2 O=b+2*h*(1+m2)1/2 =5+2*1*21/2 5+2*1,4 7,8 m R=S/O 6/7,8=0,77 m τ0=1000*9,81*0,77*0,01=75,5 Pa 2=20, 3=5, 4=15, 5=24 Vypočtěte délku tečny a délku kružnicového oblouku, je-li dáno: poloměr oblouku R = 100m a úhel tečen 90 2α=90, β=90-α=90-45=45 (rovnoramenný trojúhelník) t=r*tg α R*1=R=100 m D=(2 π R/360)* 2 β =(2*3,14*100/360)*90=157 m Jednoduchý kružnicový oblouk délka oblouku a vzepětí ~ 21 ~

22 Tak pokud to z tohoto obrazku pochopite, tak horni modrá čára na hoře u V je celý úhel beta (a ne jak je ve skriptech 2 alfa) a spodní červená čára je celý úhle alfa (a ne jak je ve skriptech úhel 2beta). DALŠÍ OTÁZKY Zásady návrhu spádových objektů. Stupně, skluzy. Stupně a skluzy jsou spádové objekty upravující podélný sklon dna. Nejvýznamější stavby na vodním toku. Spádové objekty je možno zřizovat jen na únosných a nepropustných zeminách a v dostatečné hloubce. Ovlivňují režim pohybu vody v otevřeném korytě, podléhají značnému opotřebení. Dodržení zásad funkce vodního toku: Průtočnost koryta/inundace Respektování extravilánu (krajiny) a intravilánu (zastavěného území) Stabilita koryta (svahy, dno, objekty) Stupně - příčné přelivné objekty vyšší než 0,3m, nemají záchytný prostor a jejich funkcí je zmenšovat příliš velký sklon. Podle použitých stavebních hmot - zděné, betonové, prefabrikované, kamenné, dřevěné, kombinované a drátokamenné (pokud jsou navrženy zděné nebo betonové ponechávají se otvory pro odvedení vody z návodní strany). Dopadiště stupně podle charakteru proudění pod stupněm tvoří buď vývar nebo opevněné spadiště a je ukončeno stabilizačním prahem, dno a dopadiště jsou zároveň opevněny kamennou dlažbou, kamenným záhozem či kamennou rovnaninou s vysokou drsností. Břehy nad dopadištěm jsou rovněž opevněny kamennou dlažbou nebo drátokamennou konstrukcí. Vývar je vhodnější u vyšších objektů, u nižších objektů je ekonomičtější pouze vytvoření zdrsněného dopadiště. Pro bystřiny s významnou rybí populací je vhodnější navrhovat místo jednoho vysokého stupně více menších stupňů -tzv. kaskády. ~ 22 ~

23 Skluzy - příčné objekty, přes které voda proudí po skluzové ploše a neodděluje se od jejího povrchu. Tvar skluzové plochy je rovinný, kružnicový či parabolický. Skluz tvoří základy z betonu a skluzová plocha je z kamenné dlažby na cementovou maltu. Balvanité skluzy jsou kratší úseky koryta, provedené ve větším sklonu dna a opevněné jsou velkými balvany. Zvýšená energie je tlumena na skluzové ploše. Pod skluzovou plochou z kamenné rovnaniny je vhodné vytvořit štěrkový filtr. Navázání skluzové plochy na dno se provádí kamennou rovnaninou, záhozem popř. je možno zřídit vývar. Skluzy (kamenné, balvanité): Jsou to objekty na malých vodních tocích, plní účel stability koryta, zachycení a usazení splavenin, usměrnění vodního proudu. Zpevněním dna pod vývarem zamezíme vymývání splavenin a erozi dna. Dno pod vývarem zpevníme kameny, dřevěnými kůly či betonem, zmírníme tak kinetickou energii dopadající vody. Zásady návrhu stupně ve dně MÍSTNÍ PRŮZKUM: Zjištění závad Dodržení zásad funkce vodního toku: Průtočnost koryta/inundace Respektování extravilánu (krajiny) a intravilánu (zastavěného území) Stabilita koryta (svahy, dno, objekty) Dodržení zásad náprav (revitalizací) vodního toku: Čistota vody v toku a přítocích (hospodaření v povodí ČOV, samočistící proces) Biologický režim (migrace bioty, druhová/trofická struktura, návaznost zón, břehové porosty) Zprůtočnění koryta (kritéria, land use, místní překážky, hrázování, poldery, MVN) Diverzifikace (směru vinutí trasy, podélného a příčného profilu) Pohyblivé dno (pohyb splavenin, dnové úpravy, migrace ryb a bezobratlých bentos) Stupně a skluzy jsou spádové objekty upravující podélný sklon dna. Stupně (zděné, betonové, dřevěné, drátokamenné) Skluzy (kamenné, balvanité) Jsou to objekty na malých vodních tocích, plní účel stability koryta, zachycení a usazení splavenin, usměrnění vodního proudu. Dokonalý přepad - nezatopený Zpevněním dna pod vývarem zamezíme vymývání splavenin a erozi dna. Dno pod vývarem zpevníme kameny, dřevěnými kůly či betonem, zmírníme tak kinetickou energii dopadající vody. ~ 23 ~

24 Hydrotechnické a statické řešení přehrážek Př.: DRÁTOKAMENNÁ PŘEHRÁŽKA 1. Posouzení kapacity přelivu Lichoběžníkový přeliv: µ... součinitel přelivu, drátokam. konstr. µ = 0,55 b = (b - 0,2 H o ) - boční kontrakce H o... počítat iterativním způsobem (viz stupeň) 2. Posouzení délky stádiště -proti překlopení - proti posunutí Tlak vody: P = V ρ g [kn] P = (h + H +h) 0,5 H ρ g [kn] Hmotnost tělesa: ρ M... měrná hmotnost použitého kamene = 2500 kg m -3 n... % kamen. výplně v 1 m 3 objemu = 0,7 (= 70%) ρ K... měrná hmotnost gabionu ρ K... ρ M n = ,7 = 1750 kg m -3 ρ v... měrná hmotnost vody v mezerách mezi kameny ρ v = ,3 = 300 kg m -3 Měrná hmotnost tělesa: ρ T = ρ K + ρ v = = 2050 kg m -3 Rychlosti + charakteristika nevymílací rychlost (v vs ) Jedním z kritérií pro posouzení pohybu dnových splavenin je rychlost proudící vody v korytě. Stanovuje se tzv. nevymílací rychlost v v (m.s -1 ), což je mezní profilová rychlost Gončarov: 1,5< d s <20 mm Meyer-Peter: d s > 20 mm vodního proudu, při které se ještě neporušuje stabilita dna koryta toku, tedy nedochází k vymílání dna a k odnášení dnových splavenin. třecí rychlost (v t ) Při posuzování odolnosti koryta je též možno vycházet z hodnot kritické třecí rychlosti v * kr, kterou můžeme pro daný průměr zrna určit z grafu. Stanovíme-li kritickou třecí v = f d ρ, můžeme provést kriteriální rychlost * kr ( s, s ) porovnání. Jestliže: v > v, potom materiál dna vyhovuje. * kr * zanášecí rychlost (v n ) rychlost, kdy dochází k sedimentaci splavenin >> v n = 0,5 0,7 v v Z této určíme minimální sklon dna, kdy již nastává akumulace dnových splavenin: viz. Girškan mezní rychlost zanášení (vz) Mezní rychlost kdy plaveniny jsou ještě proudem udržovány v pohybu. Tato rychlost se označuje jako mezní rychlost zanášení v z (m.s -1 ) vz ws, protože v > 0 Určení hodnot v z je značně obtížné, protože závisí na mnoha neustále proměnlivých faktorech. V našich poměrech se pro výpočet v z nejlépe osvědčuje empirický vzorec Girškanův: Girškan Levi J 0,49v = 2 C R 2 v n = C R 2 v n 2 ~ 24 ~

25 v z -mezní střední rychlost, při níž plaveniny zůstávají v suspendovaném stavu Q - průtok vody (vzorec platí pro Q<150 m 3.s -1 ) A - součinitel závislý na hodnotě w s Pro w s < 0,0015 m.s -1...A =0,33 0,0015 < w s < 0,0035 m.s -1...A = 0,44 w s > 0,0035 m.s A = 0,55 p - hmotnostní procento plavenin o průměru d n - Manningův součinitel usazovací rychlost Plaveniny jsou udržovány v unášeném stavu, jestliže svislá složka turbulence je větší, než Usazovací rychlost w (STOKES) střední usazovací rychlost: w s = Σ wi dpi / 100 υ...kinet vazkost vody dp i % množství hmoty jednotlivé frakce, w i prům sedimentační rychlost usazovací rychlost w (m.s -l ) částice plavenin. Usazovací rychlost je rychlost pádu zrna plavenin ve stojaté vodě, a je tím větší, čím větší je zrno plavenin. odvození tau (tangenciální napěti neboli velikost unášecí síly) rozdíl mezi usazovací a zanášecí rychlostí a na čem závisí usazovací: mezní zanášecí: w = 1/18(ρ s -ρ/ρ)(gd 2 /υ) v z = 0,01w/ d(ρ/0,01) 1/4 0,0225 R/n w -> pro stojaté vody v z -> pro tekoucí -> v z je závislé na n A. mezní rychlost zanášení v z w protože v > 0 závisí na mnoha neustál poměrech, viz. mez. v zanášení B. unášecí: Rychlost transportu závisí na vertikální složce turbulence rychlost transportovaných částic plavenin směrem je dána vertikální složkou turbulence t 1 = D (dcy/dy) Cy koncentr plav v hl y, D souč difuzivity vertikální složce usazovací rychlosti ~ 25 ~

26 transport rychl částice v opačném směru je součinem usazovací rychlostii a koncentrace cy t 2 = w. C y, pro případ kdy je částice unášena vodou pl (t 1 = t 2 ) t 1 = t 2 D (dcy/dy) = w cy nepřímé stanovení přítoku plavenin, známe - li jejich koncentraci C průtok dnových splavenin jednotky, jaký je mezi nimi vztah, jak se měří. Která data potřebuji k výpočtu průtoku dnových splavenin podle rce Meyer-Petera Jednotkový průtok dnových splavenin: sekundová hmotnost T H (kg. s -1. m -1 ) sekundová tíha T t (N. s -1. m -1 ) T t = T H *g = T o *γ s sekundová objem T o (m 3. s -1. m -1 ) A) Přímé stanovení lapáky - echology (princip sonologie a sonografie), - echografy B) Nepřímé stanovení- μ součinitel nerovnosti dna, <0,4;1,0> C rychlostní souč. (Chézy r.) koryta C rychlostní součinitel dna Jednotkový průtok splavenin T p = ρ s *C i *v i *h (kg.s -1 m -1 ) podmínky neustáleného proudění proudnice v příliš velkých a příliš malých obloucích proudnice malé x velké obl: příčné vinutí trasy příčné spirál proudění, rozlož drsnosti podél omočeného obvodu, coriolis síly; krátký oblouk - eroduje konvexní břeh, dlouhý oblouk - eroduje konvex bř. téhož oblouku ~ 26 ~

27 princip příčného proudění složené příčné proudění - nárust a pokles povodňové vlny začátek pohybu dnových splavenin Posouzení začátku pohybu splavenin: A) podle tangenciálního napětí τ o > τ kr pohyb τ o < τ kr klid B) podle nevymílací rychlosti prům v > v v pohyb prům v < v v klid Mayer Peter d s > 20 mm : v v = 5,8*y 1/6 *d s 1/3 sily působící na splaveniny: kromě tangenciálního napěti neboli velikosti unášecí síly ~ 27 ~

28 popis lapače a podle čeho se navrhuje jeho délka a hloubka lapáky šikmá deska = hloubkové kormidlo, směrové kormidlo záchytný pytel nebo koš (...),...-> měřítka 20 cm - délka pytle 100 cm - měříme stav splavenin za Δt destička (mřížka) - zabraňuje víření splavenin v toku.. Aby lapáky dosedaly těsně na dno řečiště a byly vodním proudem plynule obtékány a ke dnu tlakem vody přitlačovány, mají horní stropní desku vlnovitě prohnutou šikmo vzhůru nebo na horní hraně vtoku nesou šikmo vzhůru natočenou desku jako hloubkové kormidlo. K udržení ve správné poloze odběru proti natočení skříně lapáku slouží vzadu nasazené směrové kormidlo součinitel nerovnosti dna viz.ot č.5 Colebrook-White 3/ 2 3/ 2 Hodnoty koeficientu nerovnosti dna se pohybují obvykle v mezích 0,4 < C C µ = µ < 1.0, kdy horní mez µ= 1,0 platí pro rovné dno bez lavice a dolní mez / = C 12R 18log µ = 0,4 platí pro zdivočelá koryta s výraznými geomorfologickými útvary dna. d90 Součinitel nerovnosti dna µ velice ovlivňuje výsledné hodnoty průtoků splavenin podklady pro návrh, zakladni podklady pro revitalizaci MÍSTNÍ PRŮZKUM: Zjištění závad Dodržení zásad funkce vodního toku: Průtočnost koryta/inundace Respektování extravilánu (krajiny) a intravilánu (zastavěného území) Stabilita koryta (svahy, dno, objekty) Dodržení zásad náprav (revitalizací) vodního toku: Čistota vody v toku a přítocích (hospodaření v povodí ČOV, samočistící proces) Biologický režim (migrace bioty, druhová/trofická struktura, návaznost zón, břehové porosty) Zprůtočnění koryta (kritéria, land use, místní překážky, hrázování, poldery, MVN) ~ 28 ~

29 Diverzifikace (směru vinutí trasy, podélného a příčného profilu) Pohyblivé dno (pohyb splavenin, dnové úpravy, migrace ryb a bezobratlých bentos) ZÁKLADNÍ PODKLADY ÚZEMNÍ PLÁN SMĚRNÝ VODOHOSPODÁŘSKÝ PLÁN (SVP) PŮVODNÍ (STARÁ) DOKUMENTACE O ÚPRAVÁCH POVODÍ A TOKU SPECIÁLNÍ PODKLADY Geodetické podklady: přehledné mapy (vodohosp, ZABAGED), podrobné situace Hydrologické podklady viz. ČHMU Geologické (a sedimentologické) podklady: Hydrogeologický a sedimentologický průzkum Ostatní podklady opatření při revitalizaci toku BIOLOGICKÉ ÚPRAVY POVODÍ: Zvýšení retenční a akumulační schopnosti - Hospodaření na povodí (land use) - Lesní hospodářský plán (LHP) - Ochranná opatření (zatravňování, zalesňování) - Protierozní postupy TECHNICKÉ ÚPRAVY POVODÍ: - Záchytná zařízení: průlehy, příkopy, hrázky, terasy - Ochrana zhlaví výmolů a strží, zajištění jejich svahů a dna - Malé vodní nádrže (retenční efekt) - Hrázování a polderování údolní nivy (inundace) zasady vyberu ochrannych opatreni na povodi toku EXTRAVILÁN (OTEVŘENÁ KRAJINA) 1. Ochranná opatření v povodí toku a. zvyšování retenčního potenciálu povodí b. omezení vodní eroze(svahy, břehy) c. zvyšování ekologické stability krajiny (biologická geomorfologická diverzita) d. hospodaření na pozemcích (land use) 2. Koryto vodního toku a. diverzita koryta v trase, podél. a příč. profilech b. migrace bioty (ryby,bezobratlí) c. komunikace koryta s inundací, protipovodňová ochrana (hrázování, polderování) d. čistota vody (samočistící procesy) e. břehové porosty, refugia INTRAVILÁN (ZASTAVĚNÉ ÚZEMÍ) 1. Povodí záležitost krajiny 2. Koryta vodního toku a. průtočnost dimenzování na Q50 Q100 průtoky b. čistota vody vypouštění odpadních vod, čistírny c. robustní opevnění (až vč. kynetových a nábřežních zdí) d. objekty hydrotechnické vers. komunikační (migrace rybí obsádky), e. břehové porosty lemniskáta principy navrhovani lemniskaty, jeji vyhody oproti kruznicovemu oblouku. Jaký je rozdíl v jejich křivosti? Při návrhu trasy se snažíme, aby konkávní břehy oblouků byly pokud možno v pevné rostlé zemině (ve výkopu), aby nebyly tak snadno porušovány. Optimální délky oblouků je nejspolehlivější odpozorovat na toku samém, v úseku rovnovážného stavu. Při návrhu trasy velmi malých toků nebo melioračních odpadů používáme většinou jednoduchých kružnicových oblouků. Vzhledem k tomu, že meliorační odpady a kanály bývají opevněny a mají obvykle malé rozměry příčného profilu, příčné proudění je v nich zanedbatelné, neplatí pro ně výše popsané zásady kontinuálního vinutí trasy v obloucích. Délky přímých úseků ~ 29 ~

30 (vzhledem k minimálnímu záboru půdy) se volí podstatné větší, než u větších přírodních vodních toků. Zakřivení trasy větších vodních toků provádíme oblouky o postupně vzrůstající křivosti, tj. složenými oblouky kružnicovými a zejména oblouky Bernoulliho lemniskáty (méně již klotoidy, radioidy, sinusoidy a paraboly). Lemniskátový oblouk Pro zakřivení trasy větších vodních toků používáme většinou oblouku Bernoulliho lemniskáty, který mění postupně křivost od obratového bodu a ze všech známých křivek postihuje nejvěrněji tvar proudnice. Lemniskáta je množina bodů v rovině, pro které součin vzdáleností průvodičů p 1 a p 2 od dvou pevných ohnisek F l a F 2 je stálý a rovná se čtverci poloviny úsečky omezené těmito body Lemniskáta: lepší přechod mezi jednotlivými oblouky než kružňicový oblouk stálý součin průvodičů p 1. p 2 = b 2 vychází ze sin věty: t/l = sin (180 - β)/sin α, polární rce: l = a odm (cos 2ϕ), a = VS sin α/ odm ( 2ϕ) sin (45- ϕ)...ϕ = α/ o průvodič p...spojnice bodu lemniskáty s ohniskem zaklady stanoveni nivelety, principy vytvareni nivelety Při návrhu nivelety se má vycházet z podélného profilu stávajícího toku a nový z něj odvozovat Nivelet a musí být řešena ve vzájemné souvislosti s velikostí a tvarem koryta, trasou, pohybem splavenin, opevněním apod. Návrh nivelety provádíme ve výkresu podélného řezu terénem v navržené trase toku. Pro přípravnou dokumentaci stačí vynést podélný rez ze situačního plánu. Podélný profil se má plynule zmenšovat od pramene k ústí. Při návrhu podélného sklonu dna je třeba přihlédnout zejména k odolnosti dna vůči navrhovanému průtoku při voleném sklonu zamezení zanášení dna při transportu splavenin z výše ležících úseku toku a z přítoku k podélnému sklonu celého toku k podélnému sklonu údolní nivy Úprava podélného sklonu dna má zajistit stabilitu toku. při tom stabilním dnem se rozumí takový stav, kdy nánosy a výmoly vzniklé po úpravě nepřesáhnou očekávanou míru. Cílem je zajistit, aby se splaveniny v toku trvale neukládaly a aby nedocházelo ani k trvalému vymílání dna, popř. svahu. Stanovení sklonu nivelety K dispozici jsou tyto údaje průměrný sklon dna v původním vedení toku i staré sklon, který je k dispozici v novém vedení trasy a který vyplývá z výškového převýšení začátku a konce úpravy i no vé, který lze vyjádřit jako ~ 30 ~

31 , kde ZÚ, KÚ jsou výšky dna na, které se napojí úprava v začátku resp. konci úpravy, L je délka nové trasy úpravy sklon údolní nivy, který se určí kde s je zjištěná vlnovitost původní trasy toku. Je zřejmé, že platí relace i údolí > i nové > i staré sklon stabilní i stabilní určený ze zjednodušené formy Mayer-Peterovy rovnice pro dno v klidu, kde de je velikost efektivního zrna dnového materiálu [m], h je hloubka vody při návrhovém průtoku (Q1-Q2) [m]. Pokud úsek stávajícího toku je v rovnováze z hlediska transportu splavenin, melo by platit i stabilní i staré. Na základe těchto údajů je třeba zvolit návrhový sklon dna i návrh, pro který by melo platit i návrh i stabilní. Pokud platí i stabilní << i staré je třeba přehodnotit hloubku h pro návrhový průtok (zmenšit), většinou za cenu rozšíření koryta nebo změny drsnosti opevnění toku. základní hydrologické parametry od ČHMU - plocha povodí, průměrné roční srážky, průměrné roční průtok, M-denní Q, N- leté Q, min. Q - návrhové Q pro kapacita koryta opevnění koryta, objekty - opevnění koryta, objekty - hydrologické modely srážko - odtokové jednotk. hydrogram, systém nádrží, odtokové křivky CN, fyzikální základ - bilanční vrba v opevnění, opevnění vrbovým proutím Osázení vrbovými řízky (klestem): Opevnění svahů, oživení pohozů a záhozů, vrbové pruty, Vrbový pokryv (krytina): Pokrytí svahů vrbovými pruty (silnějším koncem do patky svahu, slabším k břehové hraně), pokrytí ornicí (tl. 3 7 cm).údržba! Zápletové (vrbové) plůtky: Zapletení vrbových prutů mezi kůly v patce svahu, záplet zasypán zeminou. Vrbové pletivo: Zpevňuje svahy koryta: podélně, úhlopříčně. Konstrukce: kůly, pruty, výška a zapuštěny 10cm popis pružných opevnění břehů veget opevň svahů vrb pokryv (krytina), zápletové a vrb plůtky (mezi kůly k patce svahu) kůly 8-10 cm, 1-1,2 m dl ve vzd 0,6 1 m, tl 2-4 cm zásyp zeminou, laťové kůl 8-12 cm, vzd 1,5 2 m, tyčovina Pružné vrbové výhony a travnaté porosty tlumí rychlost vody typy opevněni patky svahu dostatečně hluboké, aby nedošlo k vymílání v konkávách zesílené - kamenný (štěrkový) pohoz - kamenný zához - gabiony - sruby - nábřežní zdi Dopadiště stupně Dopadiště stupně bystřinné proudění vlny jsou okamžitě snášeny dolů od místa vzniku, nemohou postupovat proti proudu a proto je povrch hladiny hladký. Voda se šíří rychleji než vlny na hladině Dopadiště stupně říční proudění vlny se šířit mohou ~ 31 ~

32 polovegetační tvárnice Opevnění z polovegetačních tvárnic, stejně tak jako všechna kombinovaná (i vegetační opevnění, používáme výhradně k opevňování svahu koryta. Tento druh opevnění je vytvořen položením betonových tvárnic s různě uspořádanými otvory různé velikosti, které jsou vyplněny ornicí a zatravněny nebo osázeny vrbovými řízky. Otvory v tvárnicích umožňují dobré spojení vody v korytě a podzemní vodou, po zapojení drnu v otvorech nastává dobré spojení s podložím, vlivem zvětšené drsnosti travním porostem se zmenší i erozní účinek proudící vody a přitom tato drsná plocha umožňuje i práci a chůzi po svahu. podmínky založení vegetace funkce: ochrana břehů před erozí, stabilizace břehové čáry, ochrana MVT před zarůstáním (stín) dřevo začlenění vodního toku do krajiny umístění doprovodných resp celistvých zemědělských pozemků požadavky lesního hospodářství ochrana břehových porostů prioritní, výška uspořádání vegetace doprovodné nad patou svahu dáno vod stavy, rychlost proudění vody druh dřeviny brát ohled na případné zatopení dřevin kriteria pro břehový doprovod - stanovištní požadavky (klimatické půdní) - požadavky ochranné (zpevnění břehů, ale neškodné, průběh velkých vod) - požadavky hospodářské (minimalizovat) ochranné požadavky + (hospodářské): - Hustá síť kořenů - Pružné vrbové výhony - tlumí rychlost vody - Bylinné porosty - podobně - Stabilizace břehové linie - Biokoridorový pás - zoocenologické hledisko - Zlepšení samočistící schopnosti toku - obohacení kyslíkem - Estetické funkce - Produkce dřeva Účel doprovodních břehových porostů (za břehovou čarou): začlenění toků do krajiny, střídání skupin, osazování konvexních zákrutů, dominanty, průhledy. Dřevěný stupeň význam, schéma dřevěný stupeň: spádový objekt uprostřed podélného sklonu dna, v kombinaci s kamenem předpráh 1m přeliv hrana ( 0,19-0,29) klest podložka konec vývaru Kamenný stupeň a vývařiště ~ 32 ~

33 ~ 33 ~

34 1. Spočítat tangenciální napětí lichoběžníkového koryta-příklad Tangenciální napětí τ = τ smax ((T-t)/T) 0,5, τsmax = τo ((b + 2y*odm(1 + m) 2 / 1,13b + 1,33T), t = T ( τsmax 2 - τs 2 )/τsmax 2, T = y odm(1+m 2 ), O = 2T + b LEGISLATIVA _ Evropská vodní charta (Strassburg 1968, 12 b.) _ 254/2001 Sb. Zákon o vodách _ 218/2004 Sb. Zákon o ochraně přírody a krajiny _ 289/1995 Sb. Zákon o lesích ( 35) _ 59/2001 Sb. Zákon o územním plánování a stavebním řádu _ 244/1992 Sb. Zákon o posuzování vlivu staveb na životní prostředí (EIA) _ Vyhlášky, směrnice Mze, MŽP, MMR _ ČSN, doporučené standardy technické, aj. τ M = 80 Pa (tráva) ρ = 1000 kg/m 3 254/2001 Sb. Zákon o vodách, Vodní zákon _ Definice povrchových a podzemních vod _ Tyto vody nemohou být předmětem vlastnictví (ani osob obce nebo státu) _ Tyto vody nejsou součástí ani příslušenstvím pozemků _ Katastrální určení koryta VT _ Odebraná voda z povrchových nebo podzemních vod je však předmětem vlastnictví (je zbožím) _ Volné použití pro vlastní potřebu (veřejný zájem) _ Poplatky (6000 m3/rok, 500m3/měsíc) podzemní i povrchová _ Povinnosti vlastníků pozemků pod VT (zvl. Náklady, zvl. Způsobilost, spec. Technika) _ Povodňová opatření, omezení záplavového území (aktivní, pasivní zóny) _ Stupně povodňové aktivity 1. stav bdělosti 2. stav pohotovosti 3. stav ohrožení _ Povodňové plány (kdo za co), integrovaný systém _ Pokuty až do ,-Kč g = 9,81 m/s 2 b šíře dna [m] T šikmá délka zatopené části břehu pro Q n [m] t šikmá délka opevnění [m] VZORCE délka oblouku a vzepětí D 0 = r*π*β/90, VS = l /sin(45-α), r s = a 2 /3l výpočet Q u podle Chezyho nevymílací rychlost v vs v vs = v v *ξ, v v = 5,8*μR 1/6 d 1/3 v = c* (R*I ), C = 1/n *R 1/6 Manning Q = S*v = S*1/n*R 1/6 (R*I) ~ 34 ~

35 v bodě P v vsp =v v *ξ (y/y p ), ξ = (cos 2 α (sin 2 α/tg 2 φ)) 1/4 třecí v t = (τ o /ρ) = (ρ*g*r*j/ρ) = (g*r*j) v = C*v t / g Zanášecí v u = 0,5 0,7v v J u = (0,5*v v 2 )/(C 2 *R) = v u 2 /(C 2 *R), v u = A*Q 0,2 A<0,33;0,55> Mezní zanášecí v z v z nerovná w v z = 0,01*w/ d(ρ/0,01) 1/4 (0,025 R/n) Usazovací w = 1/18(ρ s -ρ/ρ)g*d 2 /υ - Stockes Odvození τ F g = F t, F t = τo*o*l F G = m*g*sinα = S*l*ρ*g*sinα S*l*ρ*g*sinα = τ o *O*l τ o =(S*γ*J*sinα/O) = R*γ*J Fyzikální τ o = ξ*v 2 *γ γrj = ξ*v 2 *γ v = (1/ξ) (RI) = v (RI) ~ 35 ~

36 Rozdíl mezi usazovací a zanášecí v a na čem závisí usazovací: w = 1/18(ρ s -ρ/ρ)(gd 2 /υ) mezní zanášecí: v z = 0,01w/ d(ρ/0,01) 1/4 0,0225 R/u w -> pro stojaté vody v z -> pro tekoucí -> v z je závislé na u rychlostní a drsnostní součinitel C = f(n;r) Manning: C = 1/nR 1/6 Pavlovskij: C = 1/nR y C = f(n,log R) Agoshin C = 17,72(K + logr) C = f(d s,r) Strickler: C = 21,1(R/d s ) 1/6 Müller: C = 26(R/d 90 ) 1/6 C = f(logd s ;logr) Martinec: C = 17,72(0,77 + logr/d s ) Podmínky neustáleného proudění δq/δt nerovná 0; δq/δx se nerovná 0 časová i pohybová změna vodních toků Q = S*v = S*C* (R*(J o +δy/δx)) Hystereze měrné křivky (koryto versus inundace) - neustálý pohyb, časová a pohybová změna vodních stavů - vliv gradientu čela zklonu povodňové vlny δy/δx - vliv změn drsnosti při narůstání a klesání povodňové vlny Příčné proudění J y příčný sklon J y = Δh/B Δh = B*v x 2 /(r y *g) Začátek pohybu dnových splavenin A) podle tangenciálního napětí τ o > τ kr... pohyb τ o < τ kr...klid B) podle nevymílací rychlosti prům v > v v pohyb prům v < v v klid Mayer Peter d s > 20 mm : v v = 5,8*y 1/6 *d s 1/3 Průtok dnových spavenin Jednotky: sekundová hmotnost T H (kg*s -1 *m -1 ) T t = T H *g = T o *γ s sekundová tíha T t (N*s -1 *m -1 ) sekundová objem T o (m 3 *s -1 *m -1 ) C) Přímé stanovení lapáky, echology, echografy ~ 36 ~

37 D) Nepřímé- Meyer Peter: τ o = 0,8*(d s ) 3/2 (gδ)((μrj/(δd s )) 0,047) 3/2 μ součinitel drsnosti dna Δ (ρ s ρ/ρ) μ = (C/C ) 3/2 = (C/(18log(12R/d 90 ))) 3/2 jednotkový průtok splavenin T p = ρ s *C i *v i *h (kgs -1 m -1 ) Součinitel nerovnosti dna μ = (C/C ) 3/2 = (C/(18log(12R/d 90 ))) 3/2 C rychlostní součinitel koryta Vypočítat kruhový oblouk t = r*tgβ D o = r*π*β/90 Lemniskáta p 1 *p 2 =b 2 ze sin věty t/l = sin (180 β)/ sin α l = a* cos2φ a = VS*sinα/ cos2φ*sin(45 φ) β = 2φ φ = α/ Průběh tangenciálního napětí sklon svahů: 1/m = x/y x = my T = (y 2 +m 2 y 2 ) T = y (1+m 2 ) O = 2T+b τ =τ max ((T-t)/T) 0,5 τ max = τ o (b+2y (1+m 2 )/(11,3b + 1,33T) = τ o O/(11,3b+ 1,33T) Proudění v otevřených korytech b - šířka dna - [m] y nebo h - hloubka - [m] O - omočený obvod - [m] S - plocha průtočného profilu - [m2] R - hydraulický poloměr - [m] n - součinitel drsnosti - [bez jednotek] I - podélný sklon dna - [bez jednotek] C - rychlostní součinitel dle Manninga - [m0,5.s-1] v - rychlost proudění - [m.s-1] ~ 37 ~