Uniwersytet Rolniczy w Krakowie In
ż
ynieria
Ś
rodowiska
Katedra In
ż
ynierii
Studia niestacjonarne III rok
Wodnej i Geotechniki
Grupa IIa
Ć
WICZENIE
Temat: Regulacja rzeki Soła .
Tomasz Waligóra Rok akademicki 2009/2010
1. Ocena istniej
ą
cej trasy rzeki.
Rzeka Soła regulowana w ramach
ć
wicze
ń
z przedmiotu In
ż
ynieria rzeczna i
ochrona przed powodzi
ą
, zawiera si
ę
w przekrojach: 1,2,3,4,5. Długo
ść
odcinka rzeki
zawieraj
ą
cej si
ę
w przekrojach wynosi 1455,47 m.
Koryto to zaliczane jest do nieregulowanych, powa
ż
nie zaniedbane, nie
zabezpieczone w
ż
aden sposób przed wezbraniami wody. Obserwuje si
ę
do
ść
niepokoj
ą
ce zmiany w korycie oraz wzdłu
ż
brzegów: podmywanie, wypłukiwanie jak
równie
ż
regularne wylewy powoduj
ą
ce ogromne zniszczenia gospodarcze. Nale
ż
y
wykona
ć
regulacj
ę
koryta rzeki w celu zmniejszenia zagro
ż
enia podtopie
ń
terenów
przyległych.
2. Wczytanie danych przekrojów poprzecznych.
Przekrój 1.
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
0
294.3
128
292.9
339.6
293.34
19
294.6
128.9
293.29
357.6
293.54
39.5
294.39
136.9
293.5
379.6
293.84
59
294.47
152.6
293.52
383.6
293.04
82
294.59
177
292.5
390.6
293.42
93.3
294.52
196.8
292.98
399.6
293.29
94.9
294.9
200
294.17
406.6
293.93
102
294.9
221
293.97
428.6
294.17
104.5
293.5
239.6
293.98
449.6
294.35
104.8
291.5
266.2
293.94
466.6
293.36
110.2
292.8
279.6
293.14
481.6
293.35
115.1
292.5
300.8
293.52
484.5
292.35
121.4
292.5
318.6
293.29
492.6
293.3
Przekrój 2.
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
0
293.29
82.6
289.49
165.3
292.14
19.7
293.01
88.1
289.79
182.1
292.17
25.2
293.29
93
290.37
195.2
292.18
40.4
293.01
97.7
290.8
208.2
292.7
58.2
293.02
105.4
290.8
212.2
292.19
61.2
291.09
116
291.05
216.2
292.29
65.2
290.29
124.3
290.49
220.9
292.87
70.2
290.19
133.4
291.33
231.7
292.76
75.2
289.59
141.2
291.69
249.2
293.39
79.2
289.44
153.2
292
276.2
293.4
Przekrój 3.
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
0
291.88
85.8
290.18
194.8
289.81
9.5
292.16
96.4
290.4
196.3
289.37
26.5
291.85
107.7
290.76
212.1
289.71
44.7
291.74
116.9
291.01
216.2
289.06
47.4
289.61
124.5
289.94
226
288.86
49.8
289.08
139.8
290.38
227.7
291.01
54.9
289.01
142.5
290.98
236.9
290.82
59.7
289.16
144.6
291.01
240.9
290.16
62.7
289.64
145.5
290.27
247.7
290.86
70.5
289.86
167.7
290.64
253.7
292.36
76.6
289.98
183.7
290.45
267.7
292.66
281.3
292.86
Przekrój 4.
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
0
290.42
296.7
288.6
465
290.82
18.9
290.92
301.5
289.36
490.1
289.52
39.9
290.96
314.2
290.44
506.2
289.71
61.8
291
328.1
288.82
529.1
289.75
81.7
291.22
337.9
287.95
552.4
289.77
102
291.07
344
287.85
574.2
289.86
123.3
291.51
350.1
287.42
596.2
289.91
143.9
291.17
356.5
288.05
617.2
289.53
150.3
288.78
361.2
288.05
638.4
288.19
165.1
289.6
366.8
289.17
656.1
288.04
175.8
289.32
373.4
289.52
669.1
288.45
187.3
289.05
386.2
289.76
677
288.64
205.4
289.92
391
290.05
688.1
289.32
222.4
289.92
393.1
290.86
692.7
289.37
244.4
290.1
400.3
291.22
694.2
289.96
262.3
289.9
405.2
290.75
712.2
289.95
269.3
289.76
418.8
289.85
731.1
289.87
286.3
288.34
444.7
289.75
750.3
289.84
Przekrój 5.
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
Odległo
ść
Wysoko
ść
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
[m]
[m.n.p.m]
0
290.98
139
289.75
182.1
288.08
4.1
289.78
143.8
287.78
196
288.19
34.4
289.43
146.5
285.78
215.8
288
42.9
289.17
150
285.28
228.7
288.79
55.1
288.31
154.6
285.98
242.9
289.05
58
289.17
159
286.58
253.2
289.3
78.2
289
162.5
286.94
256.5
288.13
99
289.46
166.7
287.13
272
288.28
119.8
289.83
173.8
287.53
282.5
288.88
307
288.93
2.1.
Profil podłu
ż
ny.
Przekrój
Odległo
ść
Rz
ę
dna
dna
Rz
ę
dna I
brzegu
Rz
ę
dna 2
brzegu
Spadek
[m]
[m.n.p.m]
[m.n.p.m]
[m.n.p.m]
[-]
1
291.5
294.9
292.8
0.004966358
414.7909
2
289.44
293.02
290.8
0.001908305
303.9346
3
288.86
290.79
291.01
0.003825553
376.4162
4
287.42
290.44
291.22
0.005938979
360.3313
5
285.28
289.75
288.08
Spadek wyrównany -0.004274
Przekrój
Odległo
ść
Odległo
ść
hm
Rz
ę
dna
dna
Rz
ę
dna I
brzegu
Rz
ę
dna II
brzegu
Spadek
Rz
ę
dna dna
projektowanego
[m]
[hm]
[m.n.p.m] [m.n.p.m] [m.n.p.m]
[-]
[m.n.p.m]
1
1000
10.00000
291.5
294.9
292.8
0.0043
291.51
2
1414.7909 14.14790
289.44
293.02
290.8
0.0049
289.72
3
1718.7255 17.18725
288.86
290.79
291.01
0.0019
288.42
4
21095.142 210.9514
287.42
290.44
291.22
0.0038
286.81
5
21455.473 214.5547
285.28
289.75
288.08
0.0059
285.28
3. Wykonania poszczególnych przekrojów z zaznaczeniem przepływów 50%
w programie HEC-RAS.
Przekrój 1.
280
282
284
286
288
290
292
294
296
1
2
3
4
5
w
y
so
ko
śc
i
[m
.n
.p
.m
]
Profil podłużny
Rzeka Soła
RZĘDNA DNA
rzędna brzegu I
rzędna brzegu II
rzędna dna projektowanego
0
50
100
150
200
250
300
350
285
286
287
288
289
290
291
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 5
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
Przekrój 2.
Przekrój 3.
0
100
200
300
400
500
600
287
288
289
290
291
292
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 4
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
0
50
100
150
200
250
300
288
289
290
291
292
293
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 3
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
Przekrój 4.
Przekrój 5.
0
50
100
150
200
250
300
289
290
291
292
293
294
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 2
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
0
100
200
300
400
500
291.5
292.0
292.5
293.0
293.5
294.0
294.5
295.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 1
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
Przekrój przez most.
0
50
100
150
200
250
300
289
290
291
292
293
294
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Most 1
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
0
50
100
150
200
250
300
289
290
291
292
293
294
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
most
Station (m)
E
le
va
ti
o
n
(
m
)
Legend
EG Q 50%
WS Q 50%
Crit Q 50%
Ground
Bank Sta
.05
.032
.07
4. Krzywa konsumpcyjna dla poszczególnych przekrojów.
Przekrój 1.
Przekrój 2.
0
50
100
150
200
291.5
292.0
292.5
293.0
293.5
294.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 1
Q Total (m3/s)
W
.S
.
E
le
v
(m
)
Legend
W.S. Elev
0
50
100
150
200
289.0
289.5
290.0
290.5
291.0
291.5
292.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 2
Q Total (m3/s)
W
.S
.
E
le
v
(m
)
Legend
W.S. Elev
Przekrój 3
.
Przekrój 4.
0
50
100
150
200
288.5
289.0
289.5
290.0
290.5
291.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 3
Q Total (m3/s)
W
.S
.
E
le
v
(m
)
Legend
W.S. Elev
0
50
100
150
200
287.0
287.5
288.0
288.5
289.0
289.5
290.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 4
Q Total (m3/s)
W
.S
.
E
le
v
(m
)
Legend
W.S. Elev
Przekrój 5.
5. Obliczenie trasy regulacyjnej rzeki.
Dane:
I- spadek dna,
m
1
- nachylenie brzegów,
b- szeroko
ść
koryta ( liczone dla Q
m
)
h- napełnienie przy Q
m
α
- współczynnik zwi
ę
zło
ś
ci koryta.
n- współczynnik szorstko
ś
ci Manninga, dobrane dla koryta o stałym przekroju, po
bezpo
ś
rednim wykonaniu.
5.1
Ś
redni współczynnik zwarto
ś
ci koryta na badanym odcinku:
i
i
i
b
F
h
=
i
i
i
h
b
=
α
∑
=
=
=
n
i
i
i
sr
n
1
α
α
n- liczba przekrojów.
0
50
100
150
200
285.0
285.5
286.0
286.5
287.0
287.5
288.0
288.5
289.0
So³a Plan: Plan 01 2010-05-17
Profil 5
Q Total (m3/s)
W
.S
.
E
le
v
(m
)
Legend
W.S. Elev
Zestawienie wyników:
Numer przekroju
Szeroko
ść
dna
Napełnienie
Współczynnik
zwi
ę
zło
ś
ci koryta
95
7,48
0,31
24,13
96
13,34
0,20
66,70
97
9,31
0,08
116,38
98
11,67
0,15
77,80
98.1
11,55
0,15
77,00
98.05
10,27
0,17
60,41
99
0
0
0
52
,
65
=
sr
α
a) Napełnienie
ś
rednie:
8
3
5
,
0
⋅
⋅
=
w
sr
m
sr
I
Q
n
t
α
gdzie:
n=0,018
Q
m
=19m s
-1
α
sr
=65,52
I
w
=0,004274
8
3
5
,
0
004274
,
0
52
,
65
19
018
,
0
⋅
⋅
=
sr
t
39
,
0
=
sr
t
b) Obliczeniowa szeroko
ść
zwierciadła wody:
sr
sr
r
t
B
α
⋅
=
gdzie:
t
sr
=0,39
α
sr
=65,52
52
,
65
39
,
0
⋅
=
r
B
55
,
25
=
r
B
c) Powierzchnia przekroju poprzecznego:
sr
r
t
B
F
⋅
=
gdzie:
B
r
=25,55
t
sr
=0,39
39
,
0
55
,
25
⋅
=
F
96
,
9
=
F
d) Gł
ę
boko
ść
obliczeniowa:
(
)
m
F
m
B
B
t
r
r
r
⋅
⋅
−
−
=
2
5
,
0
2
gdzie:
B
r
=25,55
F=9,96
m=2
(
)
2
2
96
,
9
2
55
,
25
55
,
25
5
,
0
2
⋅
⋅
−
−
=
r
t
73
,
0
=
r
t
e) Obliczeniowa szeroko
ść
dna:
r
r
r
t
m
B
b
⋅
⋅
−
=
2
gdzie:
B
r
=25,55
m=2
t
r
=0,73
73
,
0
2
2
55
,
25
⋅
⋅
−
=
r
b
63
,
22
=
r
b
f) Parametry projektowanej trasy regulacyjnej:
(
)
r
B
L
⋅
÷
=
5
,
1
5
,
0
g) Długo
ś
ci promieni wodz
ą
cych łuków:
(
)
r
B
R
⋅
÷
=
9
5
,
3
h) Miary k
ą
tów łuku pojedynczego:
o
o
90
30
÷
=
α