Obsah 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE AKCE... 2 2. ÚVOD... 2 3. POUŽITÉ PODKLADY... 2 3.1 Geodetické podklady... 2 3.2 Hydrologické podklady... 2 3.2.1 Odhad drsnosti... 3 3.3 Popis lokality... 3 3.4 Popis stavebních úprav mostu... 3 3.5 Ostatní podklady... 4 3.5.1 Fotodokumentace lokality... 4 3.5.2 Odborná literatura... 5 4. HYDROTECHNICKÉ VÝPOČTY... 5 4.1 Úvod... 5 4.2 Vstupní údaje... 5 4.2.1 Součinitel drsnosti... 5 4.2.2 Sklon nivelety dna... 5 4.2.3 Návrhový průtok (NP) a kontrolní návrhový průtok (KNP)... 5 4.3 Vyhodnocení výpočtu... 6 5. ZÁVĚR... 8 1
1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE AKCE Název zakázky : Most BI-M11 přípravné projektové práce Objednatel : Geoengeneering spol. s r.o. Havlíčkovo nábřeží 38 702 00 Ostrava Moravská Ostrava Kraj : Moravskoslezský Obec : Bílovec Katastrální území : Bílovec-město 604429, Lubojaty 688096 Stupeň dokumentace : Technická pomoc Posudek Výškový systém : Balt po vyrovnání Souřadnicový systém : JTSK 2. ÚVOD Předkládaná dokumentace řeší průtokové poměry vodního toku Jamník poblíž mostu ev. č. BI-M11 v katastru obce Bílovec, a to úseku cca 24m pod až cca 34 nad osou stávající mostovky ve směru proudění toku. Dokumentace posuzuje průtočnou kapacitu návrhu nejvhodnějšího profilu mostní konstrukce, který by co nejméně negativně ovlivňoval kapacitu stávajícího koryta vodního toku. 3. POUŽITÉ PODKLADY 3.1 Geodetické podklady Geodetické zaměření dané lokality bylo poskytnuto zpracovateli zadavatelem. Dané území lze označit jako intravilán v terénu s rovinatou konfigurací. 3.2 Hydrologické podklady Údaje o povodí toku Jamník a průtokových řadách byly převzaty z vyjádření ČHMÚ, pobočka Ostrava ze dne 16.5.2013. 2
Vodní tok : Jamník Profil : most BI-M11, cca 150 m nad restaurací "Údolí mladých", k.ú. Bílovec - Lubojaty. Třída : III. Plocha povodí : 12,56 km 2 Č. hydrolog. pořadí : 2-01-01-1210 N-leté průtoky Q 1 Q 2 Q 5 Q 10 Q 20 Q 50 Q 100 Průtok [m 3 /s] 3,04 5,26 8,30 10,6 13,0 16,3 18,8 3.2.1 Odhad drsnosti Drsnost byla stanovena na základě zadavatelem dodané fotodokumentace a následně porovnáním hodnot z hydraulických tabulek byl součinitel drsnosti stanoven takto takto: Dno toku : n = 0,033 Břehy toku a inundace : n = 0,040 Opevnění pod mostem : n = 0,020 3.3 Popis lokality V dané lokalitě protéká vodní tok Jamník na rozhraní zastavěné a nezastavěné části obce, je levostranným přítokem toku Seziny. Most se nachází v obci Bílovec, návodní i povodní strana je území s dobře profilovaným tokem jednoduchého lichoběžníkového profilu, s hustou břehovou vegetací a s mírným průměrným podélným profilem (0,2% ). Neškodná kapacita toku je limitována levým břehem, který je nižší než pravý břeh. Kóta dna v místě vtoku pod most je na úrovni 273,14m n.m., na výtoku 273,42m n.m. (rozšíření dna koryta způsobuje pokles rychlosti proudění a dochází k usazování naplavenin na výtoku). Nejnižší bod mostovky je na úrovni 274,68m n.m. Mostovka je uložena na betonových opěrách, kolmá světlost mezi opěrami je 3,1m. Nátok do objektu i v odtok z objektu jsou opevněny pouze travním porostem. 3.4 Popis návrhu stavebních úprav mostu Vzhledem k nevyhovujícímu stavebnímu stavu je navrženo realizovat nový mostní objekt. Hydrotechnickým výpočtem bylo ověřeno, že požadované průtoky dle ČSN 73 6201 není schopno stávající koryto před a za mostem pojmout. Proto bylo navrženo realizovat novou mostní konstrukci tak, aby neovlivnila proudění v korytě při maximálně možném průtoku (dimenzační průtok), kdy nedojde k rozlití toku z břehů. Limitujícím faktorem je přelití levého břehu. Na úroveň 0,5m nad hladinu při tomto průtoku má být navržena spodní hrana mostovky. Je navržena jednopolová mostní konstrukce s monolitickými betonovými opěrami a betonovou mostovkou. kolmá vzdálenost mezi opěrami je 4,8m, spodní hrana mostovky je nenavržena minimálně na úroveň 274,95m n.m. Dále bylo navrženo pročištění dna koryta 3
toku v délce 15 m na obě strany od osy mostu a sjednocení podélného sklonu dna na 0,2%. Pod mostní konstrukcí bylo navrženo opevnění kamennou rovnaninou. Šířka dna koryta navazuje na předchozí šířku a činí 1,7 m, sklony břehů 1:1,2. 3.5 Ostatní podklady 3.5.1 Fotodokumentace lokality Obrázek 1 Navržená mostní konstrukce-příčný řez 6 Obrázek 2 Vtok do stávajícího mostního objektu 4
Obrázek 3 Výtok z objektu, patrny naplaveniny na výtoku.. 3.5.2 Odborná literatura 4. HYDROTECHNICKÉ VÝPOČTY 4.1 Úvod Hydrotechnické výpočty byly provedeny metodou nerovnoměrného ustáleného proudění (po úsecích) za pomocí softwaru HEC RAS 4.0 Beta. 4.2 Vstupní údaje 4.2.1 Součinitel drsnosti Byl v souladu s kapitolou 3.2.1 používán součinitel drsnosti v rozmezí 0,0020 0,040. 4.2.2 Sklon nivelety dna Mezi profily PR 1 až PR 13 byl navržen jednotný sklon nivelety dna 0,2%. Tento sklon byl tedy zadán jako okrajová podmínka do matematického modelu proudění. Podélný profil je doložen přílohou D.2 této dokumentace. 4.2.3 Návrhový průtok (NP) a kontrolní návrhový průtok (KNP) Dle ČSN 73 6201 (3. kategorie) byl pro variační rozpětí průtoku 6,18 stanoven NP = 16,3m 3 /s = Q 50 a KNP = 18,8m 3 /s = Q 100.. 5
Protože však kapacit koryta vodního toku Jamník na tyto průtoky nevyhovuje, je navrženo jako dimenzační průtok pro návrh mostu nejvyšší možný průtok, při kterém nedojde k vybřežení. Ten byl stanoven výpočtem na hodnotu 5,3m 3 /s. 4.3 Vyhodnocení výpočtu Z geodetického zaměření byly vyneseny příčné profily toku a přemostění, příčné profily jsou doloženy přílohou D.3 této dokumentace.. Z těchto profilů byl sestrojen matematický model proudění programu HEC RAS. Výpočet trati toku byl proveden pro navrženou rekonstrukci mostu a na ni navazující část úpravy koryta toku. Objekt mostu byl spočítán přímo programem HEC - RAS jako přepad přes širokou korunu. Pro dimenzační průtok = 5,3m 3 /s byla vypočtena hladina v profilu most na vtoku do uvažované mostní konstrukce na hodnotu 275,45m n.m. Hladiny v jednotlivých řezech jsou zakresleny v příloze D. 3. 6
Obr.1 Průběh hladiny v propustku a v profilech PR 1 až PR 13 (modrá) pro dimenzační průtok = 5,3m 3 /s a průběh úrovně levého břehu (fialová). 7
Staničení v PD [km] Název profilu Hladina-KN dimenzační [m 3 /s] 0.00 PR 1 274.36 5.00 PR 2 274.38 10.00 PR 3 274.42 15.00 PR 4 274.45 20.00 PR 5 274.45 21.32 pod mostem 274.45 26.42 most 274.45 30.00 PR 7 274.46 35.00 PR 8 274.52 40.00 PR 9 274.52 45.00 PR 10 274.54 50.00 PR 11 274.54 55.00 PR 12 274.57 57.88 PR 13 274.59 Tab.1 Průběh hladiny v profilech PR 1 až PR 13 a pod mostem pro dimenzační průtok. 5. ZÁVĚR Vzhledem k tomu, že samotné koryto vodního toku kapacitně nevyhovuje pro průtoky stanovené ČSN 73 6201, byl stanoven dimenzační průtok pro navrhovanou mostní konstrukci, jako nejvyšší možný průtok, při kterém nedojde k vybřežení. Nad hladinou při dimenzační průtoku má být minimální volná výška MVV = 0,5m. Dimenzační průtok byl stanoven výpočtem na hodnotu 5,3m 3 /s. Dále byla položena podmínka, že mostní konstrukce musí minimálně ovlivnit proudění v toku při dimenzačním průtoku. Pro navrženou šířku mostního otvoru 4,8m byla vypočtena hladina v profilu most na vtoku na úroveň 275,45m n.m. Při zachování podmínky MVV = 0,5m může být spodní hrana mostovky umístěna minimálně na úroveň 275,95 m.n.m.. POUŽITÁ LITERATURA: 1) Hydraulika a hydrologie [Jandora, Stara, Starý] 2) Hydraulika [Kolář, Patočka, Bém] 3) ČSN 73 6201 V Kunčicích pod Ondřejníkem dne 27.5.2013 Ing. Petr Magnusek 8