Warunki przepływu wód katastrofalnych w dolinie potoku Targaniczanka Wojciech Bartnik, Grzegorz Trala, Stanisław Zając Katedra Inżynierii Wodnej, Akademia Rolnicza w Krakowie Warunki przepływu wód katastrofalnych w dolinie potoku Targaniczanka
Plan prezentacji: 1. Opis zlewni 2. Warunki oceny równowagi hydrodynamicznej 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego 4. Wnioski
1. Opis zlewni Potok Targaniczanka jest lewobrzeżnym dopływem rzeki Wieprzówki ze źródłami znajdującymi się na południowych stokach wzniesień Potrójnej, (800 m n.p.m.) o powierzchni zlewni 23,5 km2. Targaniczanka ma w początkowej części dorzecza charakter górski o średniej wysokości 400 – 800m n.p.m., posiada kilkanaście dopływów, w większości lewobrzeżnych a jej zlewnia stanowi największą część zlewni rzeki Wieprzówki wpadającej do Skawy w 9 km jej biegu powyżej miejscowości Zator. Na brzegach wklęsłych koryta potoku Targaniczanka obserwuje się erozję boczną z podmyciem skarp brzegowych. W terenie można zaobserwować liczne budowle regulacyjne (mury oporowe, płyty betonowe na skarpach, narzuty kamienne). W wielu miejscach w korycie potoku zlokalizowane są przejazdy w bród. Dla zapewnienia komunikacji przy przepływach wielkich zostały wybudowane mosty drogowe i kładki dla pieszych.
1. Opis zlewni
2. Warunki oceny hydrodynamicznej
2. Warunki oceny hydrodynamicznej
2. Warunki oceny hydrodynamicznej
2. Warunki oceny hydrodynamicznej
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Hec-Ras jest modelem opracowanym przez US Corps of Engineers testowanym w latach osiemćdziesiątych. Odwzorowuje przepływ ustalony we wszystkich przypadkach: - zabudowa koryt, - zmiennych kształt doliny rzecznej, - zróżnicowana długość drogi przepływu, - transport rumowiska wleczonego i unoszonego. Program bazuje na: Wzorze Chezy: gdzie: C - współczynnik prędkości, Rh - promień hydrauliczny, U - obwó zwilżony, Sf - spadek tarcia.
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Obliczanie położenia linii energii odbyw się przy użyciu równania: Lokalne wartości modułu przepływu obliczane są dla danego obszaru przepływu w przekroju poprzecznym ze wzoru Manninga:
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego - wyznaczenie stref erozji E - erozja Największa dopuszczalna prędkość
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych - most do przebudowy.
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych - most do przebudowy.
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych.
3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Określenie szerokości zwierciadła wodyprzy przepływach charakterystycznych. - Średnia szerokość dla Q 1% - Średnia szerokość dla Q 10% Szerokość [m] - Średnia szerokość dla Q 50%
4. Wyniki - flora porastająca część korytową i przykorytową tworzy naturalne umocnienie dna i brzegów, - przepływ Q50% powoduje jedynie wymywanie drobnych frakcji, - wzrost obrukowania dna zwiększa średnicę miarodajną, - obliczenia położenia zwierciadła wody dla przepływów charakterystycznych pozwalają wskazać mosty zagrożone zniszczeniem, - tylko przy przepływie Q50% nie występuje ruch krytyzny.
Koryto niestabilne: - akumulacja rumowiska 4. Wyniki Koryto niestabilne: - akumulacja rumowiska
Koryto niestabilne: - erozja brzegowa 4. Wyniki Koryto niestabilne: - erozja brzegowa
4. Wnioski - flora jaka porasta pas korytowy, brzegowy oraz przybrzegowy stworzyła miejscami naturalne umocnienia brzegów, stoków i skarp broniąc je przed erozją, podmywaniem przez większe wody i obsuwaniem się. - określony został przepływ, który będzie tworzył obrukowanie dna. Przepływ Q50% nie spowoduje zerwania obrukowania, a jedynie wypłukanie drobnych frakcji rumowiska dennego - w skutek wytworzenia obrukowania dna nastąpi zwiększenie średnicy miarodajnej rumowiska. - przeprowadzona symulacja przepływu wód pokazała, że konstrukcja trzech mostów przy przepływie Q1% jest zagrożona, a most nr 59 przy tym samym przepływie jest całkowicie zatopiony. średnia szerokość zwierciadła wody wynosi odpowiednio: dla Q1% - 15,26 m, dla przepływu Q10% - 10,38m, a dla przepływu Q50% - 7,57m. Przy przepływie Q10% i Q50% jest ona przekroczona w przekrojach o numerze 33, 34, 36, 37, 39, 52, 54, a przy przepływie Q1% dodatkowo w przekroju nr 60. - ruch krytyczny (Fr = 1) występuje przy przepływie Q1% w przekrojach o numerze 43, 49, 58, natomiast przy przepływie Q10% w przekrojach nr 40, 55, 58. Przy przepływie Q50% ruch krytyczny nie występuje.