Regulacije_skripta_1[1]

8/13/2019 Regulacije_skripta_1[1]

1/25

Prof.dr.sc. Neven Kuspili

REGULACIJE VODOTOKA

Zagreb, 2009.


2/25

Prof.dr.sc. Neven Kuspili Regulacije vodotoka

2009./2010. 1

SADRAJ:

1. SVRHA, PROBLEMI I ZADAE REGULACIJA

2. MORFOLOGIJA RIJENOG KORITA

3. HIDROLOKE OSOBINE PRIRODNIH VODOTOKA

4. HIDRAULIKI PRORAUNI PRIRODNIH VODOTOKA

5. REGULACIJSKI RADOVI NA KORITU VODOTOKA

6. REGULIRANJE VODNOGA REIMA


3/25


2009./2010. 2

1. SVRHA, PROBLEMI I ZADAE REGULACIJA

Rijeke su uvijek bile u fokusu ljudskih aktivnosti. Vanost tih aktivnosti ogleda se u koristikoje se dobivaju od rijeka i u neophodnosti zatite podru ja od poplava i erozije. Takoer,nunost zatite okolia daje nam dodatnu teinu iz razloga to rijekama prolazi medij (voda)kojim se zagaenje moe vrlo brzo prenijeti i proiriti na veliko podru je. Ne manja vanostdaje se ouvanju prirodnih ljepota rijeke. Iz tih potreba proizlaze inenjerski zadaci narjeavanju problema.

Rijeke su predmet izuavanja inenjera i znanstvenika koji su fascinirani sposobnousamoizgradnje korita i njihovom sposobnou da odgovore na prirodne i ljudske smetnje.Inenjerskim rjeavanjem raznih hidrotehnikih problema, razjanjeno je da rijeke, kao dio prirode, mogu biti ukroene ne silom ve razumijevanjem prirodnih procesa.

U regulacijama vodotoka se bavimo i ureenjem korita vodotoka (morfoloke regulacije) i promjenom vodnih koliina koje prolaze vodotocima (regulacije vodnoga reima).

Ovisno o namjeni regulacija, bite potrebno u veoj ili manjoj mjeri utjecati na promjenu prirodnih osobina vodotoka i otuda proizlaze inenjerske zadae. No u tome treba biti jakooprezan i nikako se ne smije zanemariti da su vodotoci dio prirode koja se ravna po svojimzakonitostima. Uspjenost rjeavanja spomenutih inenjerskih zadataka vezana je uz stupanjrazumijevanja prirode vodotoka. Nasilno rjeavanje uvjetuje estok odgovor, rezultiraneracionalnim i skupim rjeenjima.

Prirodnim vodotocima tee voda pomijeana sa nanosom (suspendiranim i vuenim), sami

formiraju i erodira vlastito korito, a nastaju u sklopu fenomena hidrolokog ciklusa.Iz gore navedenog moe se zakljuiti da je za ispravan pristup rjeavanju problema ureenjavodnoga toka potrebno vladati znanjima o:

zakonitostima teenja vode (i nanosa) u otvorenim vodotocimazakonitostima procesa formiranja korita, erozijskih procesa i procesa pronosa nanosa ihidrolokim zakonitostima.

Prirodni vodotoci su ivi organizmi jer u vremenu mijenjaju koliinu vode (i nanosa) koje pronose i u vremenu mijenjaju svoje korito. Posjeduju silnu energiju koja je stalna, svremenskim varijacijama, i prema kojoj se treba odnositi s velikim uvaavanjem irazumijevanjem.

Ureenje vodnih tokovaesto se naziva regulacijama. Regulacije prirodnih vodotoka su skupgradnji i mjera kojima se mijenjaju prirodne osobine na vodotoku i njegovom slivnom podru ju radi:

to racionalnijeg koritenja voda,to efikasnije zatite od tetnog djelovanja voda iz vodotoka ito efikasnije zatite vodotoka od zagaenja.

Nastavnoemo se osvrnuti na neke od razloga reguliranja vodotoka s osvrtom na potrebuobima regulacijskih radova.


4/25


2009./2010. 3

Podru je koristi od rijeka

Koristi od rijeka moemo nabrojati u sljedee grupe:

1. Zahvaanje, crpenje i uporaba voda rijeke za razliite namjene (opskrba vodom za pie, sanitarne i tehnoloke potrebe, navodnjavanje i drugo).

2. Koritenje vodnih snaga za proizvodnju elektrine energije i druge pogonske namjene.3. Koritenje voda za uzgoj riba.4. Koritenje voda za plovidbu.5. Koritenje voda za port, kupanje, rekreaciju i druge sline namjene.

Pri tome moramo razlikovati tri bitno razliita naina koritenja. Prvi nain je kada se koristivoda iz rijeka na nain da se bespovratno oduzme iz vodotoka ili da se privremeno oduzme izvodotoka te da se u njega vrati s promijenjenim fizikalno i/ili kemijskim osobinama (pod brojem 1 u nabrajanju). Fizikalne osobine obino se mijenjaju kada se voda koristi za

tehnoloke potrebe, na primjer kao rashladna voda, te se zagrijana vraa u vodotok. Kemijskekarakteristike se na primjer mijenjaju kada se voda koristi za sanitarne potrebe, te se sa

dijelom oneienja vraa u vodotok. Jasno je da pri tome to oneienje ne smije biti dotolike mjere da bi moglo ugroziti kvalitetu vode u vodotoku. Drugi nain je da se koristi snagavoda iz vodotoka, a da se pri tome niti oduzima vodna koliina, niti se mijenja njezinefizikalno kemijske osobine (pod brojem 2 u nabrajanju). Trei nain koritenja je da se vodakoristi kao medij, a da se pri tome ne oduzima voda iz vodotoka, te da se ne koristi niti vodnasnaga (pod brojem 3, 4 i 5 u nabrajanju).

Na slici 1.1 prikazane su graevine na vodotoku koje slue za zahvaanje vode za opskrbuvodom za pie. Slika prikazuje dva primjera razliitog tehnikog rjeenja za istu namjenu.

Slika lijevo prikazuje zahvat koji je smjeten na samoj obali rijeke, gdje se vidi da su naureenje vodotoka potrebno relativno mali zahtjevi. Potrebno je uzvodno i nizvodno od samegraevine izvesti zatitu obale redi odravanja stabilnog protonog profila. S druge strane,graevina zahvata uvuena je u obalu i zatiena od utjecaja leda i udara trupaca i sruenihstabala koje moe vodotok nositi. Meutim zbog velike oscilacije vodostaja, graevina jevelike visine. Drugo tehniko rjeenje, na slici desno, istureno je i ulazi u protoni profilvodotoka. S time se nalazi u uvjetima mogueg udara santa leda i trupaca, pa ga je potrebnododatno zatititi primijenjenom konstrukcijom. Takoer, potrebno je urediti obalu radistabilizacije profila vodotoka. Ovo tehniko rjeenje je manje visine i neosjetljivo za povremeno potapanja za trajanja velikih voda.

Slika 1.1 Primjer graevina na vodotoku za zahvaanje i crpenje voda rijeke za opskrbuvodom za pie


5/25


6/25


2009./2010. 5

izvesti veliki broj regulacijskih zahvata za odravanje uvjeta plovidbe. Pa i povijesno, prveregulacije rijeka upravo su bile izvedene iz potrebe koritenja za plovidbu. Na slici 1.4 prikazana je rijena luka, kao dio vodotoka koji je posebno potrebno urediti i aktivnost plovidbe na rijeci.

Slika 1.4 Koritenje rijeke za plovidbu

Slika 1.5 Koritenje rijeka za sport, kupanje, rekreacija i druge sline namjene

Podru je zatite od tetnog djelovanja voda

U podru je zatite od tetnog djelovanja voda spadaju:1. Ureenje vodotoka i drugih voda (graenje, odravanje regulacijskih i zatitnih

vodnih graevina i vodnih graevina za melioracijsku odvodnju, odravanjevodotoka i slino)

2. Obrana od poplava, obrana od leda, zatita od erozije i bujica, uklanjanje posljedica.

3. Melioracijska odvodnja.

Ureenje vodotoka i drugih voda po definiciji spada u domenu regulacija vodotoka i predmet je ovoga kursa. Isto tako, druga grupa koja se odnosi obranu od poplava i slinih aktivnostispada u regulacije vodotoka. Pri tome treba poseban naglasak dati nainjenicu da poplave ne


7/25


2009./2010. 6

samo da ugroavaju ljudske ivote iine tete zbog potapanja podru ja, ve da voda svojomerozijskom sposobnosti moe uvelike poveati tete.

Slika 1.6 Obrana od poplava, obrana od leda, zatita od erozije i bujica, uklanjanje posljedica


8/25


2009./2010. 7

Na slici 1.6 dan je niz fotografija uinka toga djelovanja voda, dok je na slici 1.6 dan primjerlokalne erozije oko stupa jednog mosta. Takovo djelovanje vode ugroava stabilnostgraevina, a koji puta dovodi i do njihova ruenja.

Jedna od osnovnih zadaa regulacija vodotoka, pogotovo onoga segmenta koji se bavireguliranjem vodnoga reima, je izgradnja takovih sustava kojie eventualne poplave i teteod erozija smanjiti na to je mogue manju mjeru, do stupnja opravdanosti ulaganja u tajsustav.

Slika 1.7 Lokalna erozija

Melioracijska odvodnja spada u posebnu potkategoriju regulacija i izuava se u zasebnomkolegiju. Bez obzira na tuinjenicu nemogue je odvojiti regulacije vodotoka odmelioracijske odvodnje jer u konanici, na jednome slivu,ine jedinstvenu hidrografskucjelinu. Na slici 1.8 dane su fotografije elemenata sustava za melioracijsku odvodnju koji seizravno veu na predmet izuavanja regulacija (na vodotoke), a to su crpne stanice i ustava.


9/25


2009./2010. 8

Slika 1.8 Melioracijska odvodnja

Podru je zatite voda

Podru je zatite voda obuhvaa isputanje otpadnih voda u prijemnik i zatitu prirodnihljepota. S aspekta regulacija vodotoka, isputanje otpadnih voda u prijamnik nema velikihzahtjeva na radove. Potrebno je lokalno urediti korito vodotoka na mjestu ispusta kako bi seosigurao njegov nesmetan rad. S druge strane, tehnika rjeenja na ureenju korita vodotoka, bez obzira uiju se svrhu izvodila, trebaju biti takova da se to manje utjee na prirodneljepote (slika 1.10), kao ekonomski nemjerljivu kategoriju.

Slika 1.9 Ureaj za proiavanja vode prije uputanja u prijamnik.


10/25


2009./2010. 9

Slika 1.10 Prirodne ljepote vodotoka koje je potrebno sauvati

Prilikom rjeavanja zadataka regulacija vodotoka prvenstveno moramo imati na umu da jerijeka dio prirode sa svojim zakonitostima. Stoga je uspjenost rjeavanja inenjerskihzadataka vezana uz stupanj razumijevanja prirode rijeke. Nasilno rjeavanje uvjetuje estokodgovor, rezultira neracionalnim i skupim rjeenjima. Na slici 1.11 dani su primjeri odgovoravodotoka na neprimjerena rjeenja. Na prvome primjeru prikazano je nesrazmjerno produbljenje korita vodotoka nizvodno od prolaza ispod ceste, u odnosu na korita vodotokauzvodno. To govori o loem tehnikom rjeenju koje je uzrokovalo takove promjene da jenepotrebno koritom vodotoka zauzeto preveliko podru je. Dodatna negativnost sastoji se udreniranju podzemlja te snienju razine podzemne vode. Drugi i trei primjeri odnose se natrasiranje vodotoka u pravcu. U prirodi vodotoka je njegova krivudavost i ako pokuamoizvesti vodotok u pravcu, uvijeke postojati tendencija odmaka od pravca. Koji puta se radi omalim promjenama kao to je prikazano na primjeru potoka Vrapak gdje je vodotok izgradiosvoje korito za malu vodu unutar postojeeg dna, a to ne izaziva nikakve drastine posljedice. Drugi primjer trasiranja u pravcu ukazuje na samoizgradnju novog korita u dnu sa pojavom sprudita, a time i promjene geometrije koje mogu utjecati na smanjenje protonosti.


11/25


2009./2010. 10

Slika 1.11 Odgovor vodotoka na neprimjerena tehnika rjeenja

Zadatak kursa iz podru ja regulacija vodotoka je:1. Upoznavanje prirode rijeke.2. Tumaenje njenih zakonitosti.3. Opisivanje fizikalnih zakonitosti matematikim alatima.4. Upoznavanje s inenjerskim rjeenjima na reguliranju vodotoka.

Aktualnost potrebe izuavanja regulacija vodotoka moe se potvrditi iz raznih primjera iz povijesti i sadanjosti. Ovdjeemo spomenuti samo neke, o odnose se na sljedee dogaaje:

Poplava u Zagrebu 1964 i poplave u Europi 2002 Ruenje obale u upanji i ruenje obale na Dunavu kod Kopakog rita Izgradnja autocesta (izmjetanje vodotoka i izgradnja novih) Revitalizacija plovidbe na unutranjim plovnim putovima

Poplava u Zagrebu 1964. godine, koja se desila uslijed izlijevanja velikih voda rijeke Save,izazvala je velika ljudska stradavanja i velike materijalne tete. Upravo je i ona bila povod prekretnici u razmiljanjima o sustavnom pristupu rjeavanja problema zatite od poplava. Naslici 1.12 prikazana je fotografija poplavljenog trga u Zagrebu, gdje su uzrok poplave bili bujini vodotoci sljemenskog sliva.

Poplave u Europi 2002. godine potvr uju tezu da nema sigurnog sustava za zatitu od poplava(slika 1.13). Bez obzira koliko sloen sustav izgradili, uvijek postoji vjerojatnost njegovaotkazivanja, odnosno pojave hidrolokog dogaaja koji premauje projektne parametre.


12/25


2009./2010. 11

Slika 1.12 Poplava u Zagrebu

Slika 1.13 Poplave u Europi 2002

Rijeka Sava je u podru ju grada upanje podlokala svoju obalu (slika 1.14). Uz sam rub obale bio je izveden nasip za zatitu od poplave. Razmjeri podlokavanja bili su takovi da je bilaugroena stabilnost nasipa, a njegovim ruenjem grad upanja ne bi bio zatien od poplavakoje bi mogle nastati uslijed pojave velikih voda. Inenjerski jednostavno tehniko rjeenje bilo je pretrasirati nasip, odnosno pomaknuti ga dalje od postojee obale u zonu gdje njegovastabilnost ne bi bila ugroena. No problem je bio to je prostor gdje bi se trebao pretrasiratinasip zauzet drugim sadrajima. Drugim rijeima, bilo je potrebno traiti drugo rjeenje, a to je osiguranje podlokane obale. Ta zadaa nije bila nimalo lagana iz razloga to je na tomemjestu Sava bila ispod srednje vode dubine oko 17 m. Sigurno da je rjeenje, zbog velikedubine iziskivalo ugradnju velike koliine materijala u graevinu obaloutvrde s time da je iizvoenje pri takovim uvjetima bilo oteano. Na rijeci Dunav u zoni parka prirode Kopakirit, takoer se pojavljuju problemi nestabilnosti i ruenja obala.ak postoji stalna opasnost dadoe do takovih razmjera ruenja obala da bi se moglo desiti da Dunav prodre u podru je parka te drastino promjeni sadanji eko sustav. Za razliku od Save, gdje je njena dubina uopisanom primjeru bila oko 17 m, dubina Dunava u takovim zonama podlokanih obala iznosido 15 m ispod srednjeg vodostaja. Znai da se radi o iznimnim dubinama i bez obzira kojetehniko rjeenje za sanaciju obale izabrali, ne moemo izbjei veliki obim radova itehnoloke probleme izgradnje.


13/25


2009./2010. 12

Slika 1.14 Ruenje obale u upanji

Svaki prometni infrastrukturni sustav, bilo da se radi o cestovnom, eljeznikom iliunutranjoj plovidbi, neminovno utjee na hidrografsku mreu i na procese odvodnje

zemljita. Svojim trasama prelaze preko postojeih vodotoka, preklapaju se, a slivove dijele.Razvoj cestovne infrastrukture u republici Hrvatskoj zadnjih godina uvjetovao je i znatneradove na regulacijama vodotoka, bilo da se radi o potrebi izmjetanja postojeih vodotokazbog kolizije sa trasom autocesta, bilo da se radi o izgradnji novih vodotoka (kanala) kojislue odvodnji. Na slici 1.15. prikazano je ureenje izmjetenog vodotoka (r. Lonja) zbog potreba izgradnje cestovnogvorita.

Slika 1.15 Izgradnja autocesta (izmjetanje vodotoka i izgradnja novih)

Poznato je da je cijena prijevoza robe plovilima najjeftinija. Meutim, da bi to tako i bilo,treba postojati izgraen sustav plovnih putova sa relativno malim pogonskim trokovima. I


14/25


2009./2010. 13

konani primjer kojie se ovdje spomenuti je ureenje plovnih putova. Zadnjih godina se uHrvatskoj ulae u revitalizaciju unutranjih plovnih putova, koji su desetak godina u potpunosti bili zanemareni (zadnje desetljee prolog stoljea). Radi se o vrlo skupimzahvatima na regulaciji rijeka, prvenstveno na Savi, koji su uvjetovani ciljanom klasom plovnoga puta.

1.1 ULOGA REGULACIJA U VODNOME GOSPODARSTVU

Regulacije vodotoka spadaju u jednu od aktivnosti gotovo iskljuivo vezanu uz vodnogospodarstvo. Postavlja se pitanje kolika je uloga regulacija vodotoka u vodnomegospodarstvu. Ako se prisjetimo podjela vodnogospodarskih podru ja, a to su koritenje voda,zatita od tetnog djelovanja voda i zatita voda od oneienja, onda moemo proanaliziratiulogu regulacije vodotoka u pojedinom podru ju. Na tablici 1.I prikazane su mjere koje je potrebno provesti kod pojedinih zahvata vezanih uz vodno gospodarstvo. Uz svaku mjeru

dana je ocjena njihove nunosti, odnosno mjera s ocjenom 1 daje najveu teinu, dok mjera socjenom 3 daje najmanju teinu, odnosno mjera teine 1e biti nuna za provoenje

pojedinog zahvata, a mjera teine 3 mogua.

Tablica 1:I Mjere na vodotoku potrebne za provoenje nekih vodnogospodarskih aktivnosti

1 MJERE NUNE ZA USPJENO KORITENJE

2 MJRE PREPORU LJIVE ZA USPJENO KORITENJE

3 MJRE KOJE MOGU BITI POTREBNE ZA USPJENO KORITENJE

P R O D U B L J I V A N J E K O R

I T A

S T B I L I Z A C I J A D N A

I S P R A V L J A N J E T R A S E

S U

A V A N J E K O R I T A

KORITA VODOTOKA

MJERE NA V ODOTOKUREGULACIJE

V O D N O G

R E

I M A

U R E E N J E K O R I T A Z A M A L

U V O D U

P O S E B N E P R I V R E M E N E G R A E V I N E U K O R I T U

I Z R A D A O B A L O U T V R D A I P E R A

A K U M U L A C I J E I R E T E N C I J E

M J E R E U P O P L A V N I M

P O D R U J I M A

P R E G R A D E

1 3 1

KORITENJE VODA

OBRANA OD POPLAVE

PLOVIDBA

HIDROENERGIJANAVODNJAVANJE IOPSKRBA VODOM

YATITA OBALA

HLA ENJE

EKSPLOATA CIJA LJUNKAI PIJESKA

PRIJELAZ PREKO VODOTOKA

KONTROLA UTJECAJA MORA

1 1 2 1

1

1 1 3

1

1 1

1

1

2 1

3 2

1

2 2 2

3 3

23

1 3

1 2


15/25


2009./2010. 14

Na kraju, moemo si postaviti pitanje koliko posla ima na regulacijama vodotoka u RepubliciHrvatskoj. Na slici 1.16 prikazano je stanje ureenosti vodotoka u Republici Hrvatskoj.Vidljivo je da je potrebno izgraditi sustav za zatitu oko 345.000 ha, da je potrebno reguliratioko 770 km glavnih vodotoka u cijelosti a djelomino oko 1400 km. Takoer potrebno jeizgraditi oko 780 km odteretnih i obodnih kanala te je potrebno urediti oko 6000 km bujica.Osim navedenih zahvata na vodotocima sliva koji su planirani vodnogospodarskim osnovama, potrebno je i odravati sve vodotoke. Zakljuak je da na regulacijama vodotoka u RepubliciHrvatskoj ima puno toga za napraviti.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

45005000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

3796 km

1560 km

7570 km

potrebna zatita od poplava 234,490 ha

potpuno regulirani 1175 km

IV kl. 360 km III kl. 200 km II kl. 316 km

izgraeno780 km

potrebno izgraditi780 km ureene

1612 km

dijelomureene1378 km

potrebnoureenje4580 km

dijelom regulirani1394 km

potrebno regulirati771 km

nije potrebno450 km

3487 km

29 rijeka

duinepreko 50 km

glavni vodotoci

mel. podru ja

odteretni i obodni

kanali

bujice 947

brdskih vodotoka

Nasipi

Slika 1.16 Stanje ureenosti vodotoka u Republici Hrvatskoj


16/25


2009./2010. 15

1.2 OSNOVNE DEFINICIJE I PODJELE

Definicija vodotoka

Radi razumijevanja osnovnih pojmova potrebno ih je prvenstveno definirati. Potreba je irazlog izbjegavanja nesporazuma. Prvenstveno je potrebno definirati predmet ovog kursa, a tosu vodotoci. S aspekta hidrotehnike, najbolja definicija vodotoka je skrivena u jednom oblikudefinicije rijeke koji se moe poopiti za sve vodotoke. Naime, prema toj definiciji, rijeka je prirodni tok vode koji pod utjecajem gravitacije tee koritom to ga sama erodira i formira. Nastaje u sklopu fenomena kruenja vode u prirodi (hidrolokog ciklusa). Iz te definicijemogu se izvui sljedee injenice. Rijekom tee voda, pae trebati izuiti zakonitosti teenjavode u otvorenim vodotocima. Nadalje rijeka sama formira i erodira vlastito korito, pae uokviru kursa trebati izuiti zakonitosti procesa formiranja korita, erozijskih procesa izakonitosti pronosa nanosa. I konano, rijeka nastaje u sklopu fenomena hidrolokog ciklusa,

to znai da se na nju prenose hidroloke zakonitosti koje tako

er treba izu

iti.

Podjela vodotoka

Osnovne podjele vodotoka bitne su s aspekta pristupa rjeavanja problemu. Tako nee biti jednak pristup rjeavanju problema ukoliko se na primjer treba regulirati neki bujini vodotokili pak rijeka. Stogaemo u nastavku dati neke osnovne podjele po razliitim kriterijima.

Podjela vodotoka u geografskom smislu razlikuje bujice, brdske potoke, potoke i rijeke.Zatim, prema veliini (hidrografska podjela) vodotoke dijelimo na brazde, jarke, jaruge, potoie, potoke, rjeice, rijeke i velike rijeke. Ove podjele nemaju nikakvu kvanifikaciju i

predmet su subjektivne procjene.Hidrotehniarima e biti znaajna podjela vodotoka u aluvijalnim dolinama premavodnogospodarskom tretmanu. Prema toj podjeli razlikujemo sljedee tipove vodotoka:

melioracijski kanali (irina dna b < 1 m) mali vodotoci (irina dna 1m < b < 20m) rijeke (irina dna b > 20 m)

To je podjela koja ima strogu mjeru irine dna koja nedvojbeno svrstava pojedini vodotok ualuvijalnim dolinama u pojedinu kategoriju. Hidroloka podjela vodotoka prema Hortonudijeli vodotoke u redove ovisno o redu pritoka. Tako je prema toj podjeli Dunav vodotok 12reda, Sava vodotok 7 reda. Po toj podjeli vodotok vieg reda nastaje spajanjem vodotoka istogreda poevi od izvora vodotoka prvog reda. Na slici 1.17 dan je primjer podjele vodotoka prema Hortonu.

I posljednja podjela vodotoka, kojae ovdje biti spomenuta je podjela prema osnovnimkarakteristikama reima teenja. Prema toj podjeli vodotoke dijelimo na:

atlantski tip kontinentalni tip planinski tip polarni tip

sredozemni tip monsunski tip


17/25


2009./2010. 16

ekvatorijalni tip pustinjski tip

Slika 1.17 Primjer podjele vodotoka prema Hortonu.

Osnovne karakteristike vodotoka prema pojedinom od navedenih tipova dane su u tablici1.III. Zanimljivo je svrstati nae velike vodotoke u tipove. Takoe Sava spadati tipiankontinentalni tip vodotoka. Moemo zapaziti da ona, po reimu protoka, ima dva velikovodna perioda, i to upravo u proljee i jesen. Odnos maksimalnog i srednjeg protoka nalazi se ogranicama od 3 do 4, a prosjeno godinji koeficijent otjecanja je otprilike 0,3. Zato su nam bitne takove informacije. Na primjer zbog planiranja regulacijskih radova. Sigurnoemoodabrati vrijeme manjih vodostaja za izvoenje radova. Takoer nam je bitno da znamo kadamoemo oekivati probleme sa poplavama i slino. U planinski tip vodotoka spadaju Drava iMura. Za razliku od Save, drava i Mura imaju pojavu najveih vodostaja ljeti, kada jenajintenzivnije otapanje snijega. I konano, Svi nai vodotoci jadranskog sliva spadaju ukategoriju sredozemnog tipa. Taj tip vodotoka karakterizira jaka neujednaenost vodnogareima, odnosno odnos maksimalnog i srednjeg protoka poprima vrijednost do 4. Ti suvodotoci iz toga razloga bujinog karaktera i stvaraju drugaije probleme regulacijskogaspekta nego li na primjer jedan vodotok kontinentalnog tipa.


18/25


2009./2010. 17

Tablica 1.III. Osnovne karakteristike tipova vodotoka prema osnovnim karakteristikamareima teenja

Definicija regulacija vodotoka

Regulacije prirodnih vodotoka su skup gradnji i mjera kojima se mijenjaju prirodne osobinena vodotoku i njegovom slivnom podru ju radi:

to racionalnijeg koritenja voda, to efikasnije zatite od tetnog djelovanja voda iz vodotoka i to efikasnije zatite vodotoka od zagaenja.

Pri tome treba razlikovati regulacije korita vodotoka (morfoloke regulacije) i regulacijevodnog reima. Regulacije korita vodotoka bave se ureenjem korita i graevinama vezanim

uz samo korito. Prema klasinom poimanju regulacija vodotoka upravo su regulacije korita tekoje se opisuju tim terminom. Meutim, iri pojam regulacija vodotoka podrazumijeva i


19/25


2009./2010. 18

reguliranje vodnoga reima. Tu se radi o takozvanoj preraspodjeli vodnih koliina. Raznim segraevinama i zahvatima na slivu i vodotocima vodne koliine preraspodjeljuju prostorno ivremenski. Reguliranje vodnoga reima zasebno je obraeno u okviru posebnog poglavlja.

Definicije vezane uz korito vodotoka

Obala je crta presjeka korita vodotoka i okolnog terena. Termin se koristi i za ire podru jekoje obuhvaa i dio korita do dna. Kod vodotoka razlikujemo lijevu i desnu obalu.Odreujemo ih na nain da gledamo od izvora prema uu. Tada je lijeva obala s lijeve stranea desna nasuprotna. Konkavna je obala vanjska obala na zavoju, dok je konveksna unutranjaobala na zavoju.

Tlocrtno moemo prepoznati niz karakteristinih toaka i crta koje su grafiki prikazane naslici 1.18. To su sljedei pojmovi koje definiramo kao:

Infleksija (prijevoj) mjesto promjene karaktera zakrivljenosti trase vodotoka.

Sirfleksija mjesto zajednike tangente dviju istosmjernih zavoja trase vodotoka. Talweg spojnica toaka najveih dubina u sukcesivnim poprenim profilima

Matica - spojnica toaka najveih brzina u sukcesivnim poprenim profilima Os crta koja je jednako udaljeno od obala Teinica - spojnica linija koje dijele omoenu povrinu na jednake polovice u

sukcesivnim poprenim profilima

Slika 1.18 Osnovne definicije korita vodotoka situacijski prikaz


20/25


2009./2010. 19

Slika 1.19 Osnovne definicije korita vodotoka prikaz u poprenom profilu

Iako se korito prirodnog vodotoka moe promatrati kao cjelina, ipak u poprenom presjekumoramo prepoznati njegove dijelove. To su:

1. Korito za srednju vodu2. Korito za veliku vodu3. Glavno korito4. Inundacije5. Nasip6. Visoka obala

Slika 1.20 Dijelovi korita vodotoka u poprenom profilu

Korito za srednju vodu je lako prepoznatljivo jer njime voda tee veim dijelom godine. Okonjega obino je formiran preteito horizontalan teren koji biva poplavljen za trajanja veihvodnih valova. Izmeu korita za srednju vodu i vieg terena, odnosno izgraenihhidrotehnikih nasipa, gdje se povremeno pojavljuje voda nazivamo inundacijama. Korit zasrednju vodu i inundacije zajedno formiraju korito za veliku vodu.

Prirodne rijeke imaju osobinu stalnog mijenjanja smjera. Tako njihova trasa formira jednuzavojitu crtu. Otar dug zavoj korita vodotoka nazivamo meandar. Ime je dobio po turskoj

rijeci Menderesije korito je jako krivudavo. Meandrom nazivamo zavojija je duljina veaod duljine upisanog krunog luka (slika 1.21).Meandri su uglavnom podloni stalnim


21/25


2009./2010. 20

promjenama tako da se pomiu. Tada govorimo o lutajuim meandrima. Nasuprot tome,ukoliko nema vremenskih promjena trase, govorimo o ustaljenom koritu.

Slika 1.21 Definicijska skica meandra

1.3 INENJERSKI PRIKAZ VODOTOKA

Grafiki prikaz vodotoka obino nazivamo inenjerskim prikazom. Radi se o dogovornomnainu prikaza prostorne geometrije korita vodotoka, bilo da se radi o geodetski izmjerama postojeeg vodotoka, bilo da se radi o tehnikim rjeenjima iz projekata. Dakle prostornageometrija korita vodotoka treba se prikazati:

Tlocrtno na situacijama Poprenim profilima Uzdunim profilom

Svaki od navedenih prikaza mora sadravati odreeni broj podataka. U nastavkue se datinajopenitije karakteristike pojedinog prikaza.

Situacije

Mjerilo 1:1.000 do 1:25.000, ovisno o namjeni prikaza u tlocrtu. Mjerilo za preglednesituacije je 1:5000 do 1:25000 to ovisi o veliini vodotoka (slika 1.22). Tehnika rjeenjase uglavnom prikazuju u tlocrtu mjerila 1:1000, opet ovisno o veliini vodotoka i razini projekta.

Situacija mora obuhvatiti pojas utjecaja voda iz vodotoka.


22/25


2009./2010. 21

Topografija terena na situaciji prikazuje se izohipsama i apsolutnim visinskim kotama pojedinih toaka. Na situaciji moraju biti prikazane sve vidljive graevine i svainfrastruktura (nadzemna i podzemna).

Korito vodotoka prikazuje se obalnom crtom, osi korita i urezom vode (presjenicavodnog lica i korita na dan snimanja, ili projektna vrijednost za karakteristini protok).Korito veih vodotoka (rijeka) prikazuje se izohipsama ili izobatama (slika 1.23). Izobatesu presjenice ravnina paralelnih s vodnim licem 95%-tnog trajanja i korita vodotoka, acrtaju se kod plovnih vodotoka.

Na svakoj situaciji potrebno je naznaiti stacionau, kilometrau, poziciju poprenih profila i broj profila. Stacionaa predstavlja udaljenost pojedine toke na osi korita odua (stacionaa kod vodotoka uvijek raste od ua prema izvoru!). Kilometraa je vaan parametar kojim se oznaavaju plovne rijeke. Vremenom se ne mijenja, iako vodotokmijenja svoju duljinu zbog pomicanja trase, regulacijskih radova i slino, a slui za

navigaciju. Kilometraa se u trenutku postavljanja poklapala sa stacionaom, ali zbogdinamike promjena korita te se dvije oznake ne podudaraju. Na situaciji je potrebnooznaiti i crtu koja prikazuje mjesto i trasu poprenog profila sa oznakom. Kod velikihrijeka postavljaju se takozvani evidencijski profili. Oni su na stalnoj poziciji i pri svakomnovom hidrografskom snimanju profili vodotoka se snimaju na tim mjestima. Sava, Dravai Dunav imaju evidencijske profileiji je meusobni razmak oko 200 do 250 m. Naevidencijskim profilima prati se promjena korita tijekom vremena.

Slika 1.22 Primjer situacije dionice vodotoka


23/25


2009./2010. 22

Slika 1.23 Definicijska skica prikaza korita izohipsama i izobatama

Popreni profil

Popreni profili vodotoka (slika 1.24) prikazuju se u iskrivljenom (distorziranom) mjerilu,kako bi se naglasile promjene visina u odnosu na duljinu.

Mjerilo prikaza ovisi o veliini vodotoka i razini projektiranja, a okvirno iznosi 1:100/10do 1:1.000/100

Svaki popreni profil mora imati oznake stacionae (kilometrae) ili broj. Poto su profili prirodnih vodotoka nepravilni i nesimetrini, treba jednoznano oznaiti koja strana prikaza predstavlja lijevu, a koja strana desnu obalu. Razlog je u tome to se profili obino prikazuju na nain da slijede stacionau, dakle usmjereni su uzvodno, a tada se u prikazu

lijeva obala nalazi na desnoj strani i obrnuto.Popreni profili crtaju se poligonalno, izmeu susjednih izmjerenih toaka. Jednoznanomoraju biti oznaene visine toaka (obino u tablici ispod crtea profila), te udaljenost pojedine toke od referentne.

Takoer, u poprene profilile treba ucrtati karakteristine vodostaje vodotoka.

Uzduni profil

Jednako kao i popreni profili uzduni profil vodotoka (slika 1.25) prikazuje se u iskrivljenom

(distorziranom) mjerilu. Sastoji se od grafikog i tablinog prikaza.Mjerilo prikaza ovisi o veliini vodotoka i razini projektiranja, a okvirno iznosi1:1.000/100 do 1:10.000/1.000

Grafiki dio prikaza prikazuje nasipe obale, vodna lica i dno korita. Nasipi se prikazujucrtom na razini krune. Ukoliko postoji razlika izmeu visine nasipa na lijevoj i desnojobali, treba ih grafiki drugaije prikazati i opisati oznake. Isto vrijedi i za obale. Oneredovito imaju razliita vidine pa ih sigurno moramo drugaije grafiki oznaiti i opisati.Dne korita oznaava se crtom talwega, dakle spojnicom toaka najveih dubina. Stogadno prirodnih vodotoka u uzdunom profilu izgleda kao pila. Sve navedene grafike


24/25


2009./2010. 23

oznake crtaju se poligonalno, od poprenog profila do poprenog profila. Osim tih oznaka,u grafikom prikazu moraju biti nacrtana karakteristina vodna lica za tu dionicu.

Tablini dio prikaza treba sadravati sve numerike podatke nacrtane u grafikom dijelu.Znai da na svakoj poziciji poprenog profila treba biti ispisana numerika vrijednostvisinske kote nasipa, obala, dna i vodostaja. Osim tih podataka potrebno je upisati ioznaku profila, stacionau, kilometrau, podatke o tlocrtnim elementima (da li je dionica u pravcu, prelaznici i kruni zavoj s karakteristikama) te je potrebno zasebno za svaku obalunabrojati regulacijske graevine.

Vezu izmeu situacija, poprenih profila i uzdunih profila uvijekini stacionaa!

Slika 1.24 Prikaz poprenog profila vodotoka


25/25


Slika 1.25 Prikaz uzdunog profila vodotoka

Documents

Regulacije_skripta_1[1]