przyczyny zniszczenia budowli regulacyjnych na cieku w dorzeczu gÓrnej wis Ł y
DESCRIPTION
Akademia Rolnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji. PRZYCZYNY ZNISZCZENIA BUDOWLI REGULACYJNYCH NA CIEKU W DORZECZU GÓRNEJ WIS Ł Y. Wojciech Bartnik Andrzej Strużyński. Plan prezentacji:. OPIS ZLEWNI CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
PRZYCZYNY ZNISZCZENIA PRZYCZYNY ZNISZCZENIA BUDOWLI REGULACYJNYCHBUDOWLI REGULACYJNYCH
NA CIEKU W DORZECZU NA CIEKU W DORZECZU GÓRNEJ WISGÓRNEJ WISŁŁYY
Wojciech Bartnik
Andrzej Strużyński
Akademia Rolnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji
1. OPIS ZLEWNI
2. CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI
3. ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE
PRAC REGULACYJNYCH
4. OCENA WIELKOŚCI WEZBRANIA
5. DYSKUSJA BŁĘDÓW PROJEKTOWYCH
6. DYSKUSJA BŁĘDÓW WYKONAWCZYCH
7. SYMULACJA POWODZI DLA CIEKU RÓW I
8. WNIOSKI
Plan prezentacji:
• Pow. zlewni3,55 km2
Charakterystyka zlewniCharakterystyka zlewni
• Długość cieku2,62 km
• Spadek średni zlewni0,027 m/m
• Przekrój poprzeczny dwudzielny
Założenia projektoweZałożenia projektowe
• Nachylenie skarp 1:1,5 i 1:1
• Szerokość dna – 2 m
• Głębokość rowu od 2 do 2,7 [m]
Założenia projektoweZałożenia projektowe
• Spadek od 2,3 do 0,8 %
Umocnienie dna: palisada drewniana i kiszki faszynowe narzut kamienny
Umocnienie skarp i dna w obrębie przepustu: płyty ażurowe
• Odcinki proste łączone przy pomocy łuków R od 20 do 50 [m]
• Q[50%] = 1,21 [m3 s-1], h = 0,3 [m]
Q[20%] = 3,30 [m3 s-1], h = 0,52 [m]
dla spadku I = 0,8 %
Założenia projektoweZałożenia projektowe
- koryto dwudzielne
Na podstawie modelu opad-odpływ [J.Lambor 1971]zakładając niekorzystne warunki retencji gruntowej: • kulminacja fali w rejonie przepustu dla opadu 80 mm –
5,0 [m3 s-1]• kulminacja dla opadu 100 mm –
8,14 [m3 s-1]
Ocena wielkości wezbraniaOcena wielkości wezbrania
Dla oceny wielkości wezbrania przyjęto, że:• jeżeli opad wynosił 80 mm tj. kulminacja fali miała
około 5,0 [m3 s-1] to było to wezbranie wielkie,• jeżeli opad wynosił 100 mm tj. kulminacja fali miała
około 8,0 [m3 s-1] to było to wezbranie katastrofalne.
Woda zmieściła się w korycie – Q < 10 [m3 s-1]
Wg klasyfikacji Punzeta [1992] – Q1%
Niezgodność z Wytycznymi Projektowania [1975]
Podstawowymi parametrami dla wymiarowania przekroju są:
Błędy projektoweBłędy projektowe
• przepływy miarodajne i graniczne
• spadki niwelety dna
• prędkości graniczne i siły unoszenia
• spadek niwelety dna
• brak określonego celu regulacji - niejednoznaczna ocena przyjętych wartości przepływów miarodajnych
Błędy projektoweBłędy projektowe
Projekt między innymi przewiduje umocnienie koryta „naturalnym narzutem kamiennym z otoczaków drobnych d (25-40 mm) o miąższości warstwy 15 cm oraz z otoczaków d (40-80 mm)”.
• brak „Studium Regulacji” w dokumentacji technicznej- analiza stosunków wodnych cieku i doliny
• brak wyznaczenia przepływu miarodajnego i kontrolnego w zależności od stopnia zagospodarowania terenów przybrzeżnych.
I = 0,8 %
Błędy projektoweBłędy projektowe
h [m]
Q [m3s-1]
V proj. [ms-1]
V [ms-1]
Vo [ms-1]
S [Nm-2]
So
[Nm-2]1 2 4 5 6 7 8
0,30 1,21 1 1,17 1,54 19,2 34,25
0,53 3,30 1,19 1,62 1,67 31,6 34,25
1,00 10,69 1,68 2,31 1,83 53,5 34,25
h [m]
Q [m3s-1]
V proj. [ms-1]
V [ms-1]
Vo [ms-1]
S [Nm-2]
So
[Nm-2] 2 4 5 6 7 8
0,23 1,21 1,38 1,7 1,48 42,9 34,25
0,39 3,30 1,63 2,4 1,60 70,9 34,25
0,76 10,69 2,29 3,4 1,76 122,1 34,25
I = 2,3 %
Regulację przeprowadzono przy użyciu tłucznia
d75%= 5,00 cm
Błędy wykonawczeBłędy wykonawcze
• symulacja fali powodziowej - HEC-RAS
Symulacja powodziSymulacja powodzi
• naprężenia przy dnie i transport wleczyn- TRANS
możliwość zróżnicowania wartości wsp. Manninga w przekroju poprzecznym
zasięg zalewu dla wód o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia
obliczenie ilości transportowanego materiału w czasie przejścia fali powodziowej
Symulacja powodziSymulacja powodzi
zmniejszenie zdolności transportowych cieku
spadek dna cieku
I = 2,3 % I = 1,6 % I = 0,8 %
dm = 0,08 dm = 0,05 dm = 0,08 dm = 0,05 dm = 0,08 dm = 0,05 dm = 0,05
fm = 0,06 fm = 0,031 fm = 0,06 fm = 0,031 fm = 0,06 fm = 0,031 fm = 0,047
transport rumowiska wleczonego
2255 [kN] 6290 [kN] 322 [kN] 3124 [kN] 0 [kN] 566 [kN] 132 [kN]
Symulacja powodziSymulacja powodzi
spiętrzenie wód katastrofalnych przez przepust drogowy
Symulacja powodziSymulacja powodzi
zdławienie światła przepustu o 10%
WnioskiWnioski
• wykonania regulacja zachwiała naturalną równowagę cieku
• zmiana warunków hydraulicznych przepływu po regulacji spowodowała, szczególnie w górnych odcinkach, zwiększenie erozji wgłębnej i brzegów
• nałożenie błędów projektowych, wykonawczych i wystąpienie szczególnie silnych opadów stało się przyczyną bardzo krótkiego czasu pracy wykonanych budowli i umocnień
• POWÓDŹ TA WYWOŁANA ZOSTAŁA PRZEZ SKUPIENIE SIĘ PROJEKTANTA NA REGULOWANYM ODCINKU, BEZ ANALIZY CHARAKTERU, ZAGOSPODAROWANIA I STOSUNKÓW WODNYCH W ZLEWNI
• PRZEPUSTOWOŚĆ KORYTA CIEKU CIEKU OKREŚLONA ZOSTAŁA POPRAWNIE