Hidrauliki proraun korita vodotoka- Ravnomjeran tok -

Hidrauliki proraun korita vodotoka moe se vriti po postupku za ravnomjerni tok u sledeim sluajevima:

Ako regulacionim radovima treba da se dobije korito potpuno pravilnih oblika

Kada su u prirodnom vodotoku promjene oblika poprenih profila relativno male i ako brzine vode nisu velike

U nekim drugim sluajevima za generalna razmatranja koja ne slue za izbor elemenata regulisanog korita po kojima bi se izvodili radovi.

Najee se koristi ezijev obrazac:

Koritenjem Maningovog obrasca za ezijev koeficijent dobije se:

Poto je kod vrlo irokih vodotoka P b, gdje je b irina korita, dobije se da je:

Prema tome, kada je korito rijeke relativno iroko, to jest: b > 30 h moe se koristiti obrazac:

Na koeficijent otpora utie vrlo mnogo faktora od kojih su najznaajniji:

stepen nepravilnosti korita, promjena veliine poprenog profila du vodotoka, stepen zakrivljenosti trase, vegetacija, krupnoa nanosa, optereenost nanosom, vrsta eventualne obloge, veliina dijela korita na kome je obloga itd.

Koeficijent otpora moe biti promjenjiv du korita kao i razliit na pojedinim dijelovima poprenog profila. Pored toga, on moe i u znaajnijoj mjeri da se mijenja u toku vremena.

Koeficijenti otpora kod prirodnih vodotoka kreu se u granicama od 0,020 do 0,200 (po Maningu). Koeficijenti otpora se odredjuju na osnovu mjerenja proticaja vodotoka, uz istovremeno registrovanje pada. Neophodno je da se izvri vie mjerenja i to pri razliitim dubinama vode. Rezultati se nanose na dijagram Koeficijent smjera tog pravca definie koeficijent otpora

Najee nas interesuje koji koeficijent odgovara maksimalnim dubinama u vodotoku

Zbog tehnikih potekoa to se rijetko uspije izraunati, u tom sluaju ekstrapolarimo funkciju n=f(Q)

U nekim sluajevima javlja se potreba da se vjetakim putem izvri poveanje hrapavosti korita da bi se smanjile brzine.

To su relativno skupi radovi, zato to moraju da se obave na velikoj povrini npr.

Kod veih vodotoka ponekad se na inundacionim povrinama forsira razvoj vegetacije

Kod manjih vodotoka izvode se razliite konstrukcije koje imaju za cilj poveanje hrapavosti.

Ukoliko je dno od betona, na povrini se postavlja kamen koji je djelomino utisnut u beton, tako da se dobije hrapava povrina.

U nekim sluajevima postavlja se i sistem ipova koji manje ili vie vire iz korita

Ukoliko se postigne vea hrapavost od eljene, mogu nastati vrlo nepovoljne posljedice

U nekim sluajevima poveanim otporima na kratkim potezima moe da se iskljui potreba izgradnje kaskade i da to bude ekonomski najpovoljnije rjeenje

U sluajevima kada se poveanje otpora rjeava vegetacijom dolazi do problema jer se tada u toku godine mijenja koeficijent otpora.

Otpor je najmanji izvan vegetacionog perioda upravo kada je najinteresantnije smanjenje brzine, tj. kada dolazi do pojave maksimalnih proticaja.

Pad nivoa vode odredjuje se prema usvojenom padu dna za pojedine dionice ukoliko se radi o proraunu regulisanog korita kanalskog tipa.

Pri tome, mjesta gdje dolazi do promjene pada posebno se analiziraju.

Kod prirodnih vodotoka kod kojih se vri uprotavanje prorauna primjenom tretmanaravnomjernog toka, pad se odreci juje registrovanjem nivoa na karakteristinim mjestima pri raznim proticajima. Na osnovu podataka formiraju se krivulje J=f(h)

Pad nivoa vode moe i da raste i da se smanjuje sa poveanjem dubine. Tako, na primjer, kod korita sloenog presjeka za simetrino i za asimetrino korito, mjerodavne su razliite duine (L) za pojedine dijelove korita. Kako se u zavisnosti od veliine proticaja mijenjaju odnosi proticaja kroz minor i major korito, to je oigledno da e se mijenjati i generalni nagib nivoa vode.

esto nedostaju podaci o nagibu nivoa vode pri maksimalnim proticajima te se i u ovom sluaju mora izvriti ekstrapola- cija krivulje J=f(h) kako je prikazano na slici:

Najee se rjeava problem raspodjele proticaja na pojedine ogranke radi zatvaranja jednog ogranka, ili iz drugih razloga. U tom sluaju je:Poto su mjerodavni isti vodostaji u profilima br. 1-1 i br. 2-2 za oba ogranka vrijedi:gdje je Z razlika, u nivoima vode izmedju dva navedena profila.

Prosjeni protoni modul:

Ako su L1 i L2 duine ogranaka vodotoka:

esto je potrebno da se izvri hidrauliki proraun korita vodotoka sa sloenim poprenim profilom Proraun se vri na taj nain to se prethodno popreni presjek korita podijeli na dijelove pa se zatim vri proraun kapaciteta svakog dijela posebno. Ukupan proticaj jednak je zbiru proticaja pojedinih dijelova regulisanog korita:

Z je razlika kota nivoa vode izmedju dvije krajnje take razmatranog poteza vodotoka.Kada se kod prorauna proticaja velikih voda uzima u obzir duzina minor korita, tj. Lg umjesto Li dobija se rezultat koji je na strani vee sigurnosti u pogledu kapaciteta korita. Poto se proraunom dobijaju manje brzine od stvarnih, to kod analiza stabilnosti korita vodotoka mogu da se donesu zakljuci koji daju manji stepen sigurnosti.

Linija proticaja za sloeni popreni presjek korita dobija se sumiranjem linija proticaja za pojedine dijelove korita.

Kada se proraun ne vri sabiranjem proticaja pojedinih dijelova korita, ve jedinstveno za itav popreni presjek, dobijaju se nelogini rezultati sa velikom grekom, ukoliko je inundaciono korito relativno iroko i plitko.

Zbog naglog prirataja okvaenog obima pri vodostajima pri kojima dolazi do izlivanja vode iz minor korita, prosjeni hidrauliki radijus se znatno smanjuje i ponekad se dobija i mnogo manji kapacitet od onoga koji je sraunat u odnosu na dubinu minor korita, tj. dok jo nije dolo do kretanja vode i inundacijom.