Wykład 11: Podstawy projektowania – c.d. Zasady prowadzenia
Transkrypt
Wykład 11: Podstawy projektowania – c.d. Zasady prowadzenia
Wykład 11: Podstawy projektowania – c.d. Zasady prowadzenia robót regulacyjnych Obecnie rzeki reguluje się zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, biorąc pod uwagę w równym stopniu - potrzeby gospodarcze, - wymagania ochrony środowiska Cechy regulacji naturalnej (rozwiązania kompromisowego): • potrzeby gospodarcze zwykle nie są zaspokojone w 100 %, • dąży się do zachowania w maksymalnym stopniu walorów naturalnych rzeki i doliny, a także wprowadza się tzw. kompensacje – tworzy się zastępcze biotopy i mikrosiedliska • dąży się do zachowania możliwie dużych naturalnych zdolności retencyjnych rzeki i doliny – zmniejszenie zagrożenia powodziowego dla terenów dolinowych leżących w dole rzeki Regulację rzeki należy rozpatrywać kompleksowo – niezależnie od głównego celu regulacji przyjęte rozwiązania mogą wpływać negatywnie na inne wymagania gospodarcze i środowiskowe. Przykład: cel regulacji – ochrona przed powodzią Wykonanie obwałowania – brak naturalnego zalewu doliny wodami wielkimi spowoduje: - Zmniejszenie się retencji dolinowej i przyspieszenie odpływu - Zanikanie biotopów związanych z zalewami (mokradeł, starorzeczy, oczek wodnych, lasów łęgowych) - Zmiany zagospodarowania terenu doliny Takie rozwiązanie nie uwzględnia wymagań ochrony środowiska przyrodniczego doliny. Przykład: cel regulacji - żegluga Utworzenie trasy żeglugowej – zabudowa koryta ostrogami i tamami podłużnymi: – wpływa jednocześnie na poprawę warunków przepływu wód wielkich – zmniejsza się zagrożenie powstawania zatorów lodowych. – w dużym stopniu są zachowane naturalne formy korytowe i mikrosiedliska Przykład: cel regulacji - bezpieczne funkcjonowanie mostu Zabudowa koryta ostrogami i tamami podłużnymi: – poprawa warunków przepływu wód wielkich – zmniejszenie zagrożenia powstawania zatorów lodowych – w dużym stopniu są zachowane naturalne formy korytowe i mikrosiedliska Cechy regulacji naturalnej: • trasa koryta w jak największym stopniu pokrywająca się z istniejącą, • układ poziomy zbliżony do naturalnego - koryto meandrujące lub roztokowe, • zmienny profil podłużny – zróżnicowane głębokości wody, • zróżnicowany kształt i wymiary przekrojów poprzecznych, • zachowanie lub tworzenie nowych struktur korytowych – zatok, bocznych odnóg, wysp itp., • zastosowanie biologicznych i biotechnicznych umocnień brzegowych i budowli regulacyjnych, • stosowanie naturalnych materiałów konstrukcyjnych (drewno, faszyna, kamień) oraz materiałów sztucznych jeżeli umożliwiają zachowanie naturalnego wyglądu umocnienia, budowli regulacyjnej lub budowli wodnej. Porównanie regulacji technicznej i naturalnej Regulacja techniczna Zakres robót Wymagania ochrony środowiska Układ poziomy trasy regulacyjnej Układ pionowy Regulacja naturalna Przekształcenie koryta na całym Przekształcenie koryta tylko w odcinku objętym projektem – tych miejscach, gdzie jest to regulacja systematyczna konieczne – regulacja niesystematyczna Nie uwzględniane lub Projekty musza zapewniać w niewielkim zakresie – duże zachowanie stanu środowiska zmiany i straty w środowisku w możliwie maksymalnym naturalnym rzeki i doliny stopniu; straty należy rekompensować przez tworzenie tzw. biotopów zastępczych Koryto nadmiernie Nowa trasa w maksymalnym wyprostowane, luki kołowe o stopniu prowadzona w obrębie dużych promieniach, liczne istniejącego koryta, luki o przekopy, likwidacja lub zmiennej krzywiźnie, odcięte odcinanie akwenów leżących fragmenty koryta połączone z poza nową trasą korytem głównym Profil podłużny ujednolicony – Profil podłużny zmienny, jednakowe spadki dna i zgodny z sekwencyjnym zwierciadła wody występowaniem plos i bystrzy Przebieg nowej trasy koryta projektujemy przy pomocy łuków o zmiennej krzywiźnie lub krzywych koszowych: - Spirala Archimedesa – przykład krzywej o zmiennej krzywiźnie. - Krzywa koszowa składająca się z 3 lub 5 łuków kołowych – krzywizna zmienia się nie w sposób ciągły lecz „skokowo”, ale w przypadku mniejszych rzek takie rozwiązanie jest dopuszczalne. W przypadku przebudowy fragmentów koryta staramy się pozostawiać niezmienioną część przekroju w celu zachowania: • istniejącej roślinności, • mikrosiedlisk fauny, • naturalnego uziarnienia materiału korytowego. Przykłady sposobów przebudowy przekroju poprzecznego: • Tworzenie przekroju dwudzielnego (węższe koryto wód niskich i średnich, szersze – dla wód wielkich) • Pogłębianie przekroju i tworzenie przekroju dwudzielnego Ponadto: • Kształt i wymiary przekroju zmienne, dostosowane do układu poziomego koryta, • Przy zmianie istniejących przekrojów staramy się zachować przynajmniej fragment nienaruszony, • Stosowanie przekrojów jedno- i dwudzielnych oraz, tam gdzie jest to wskazane, łagodnie nachylonych nachylonych skarp. Parametry łuków dobieramy dla danej rzeki: • Na podstawie badań terenowych – określamy parametry łuków stabilnych (brak erozji brzegowej), • Gdy brak badań terenowych: – możemy korzystać z ogólnych zaleceń: 4B<r<8B 1,1 < L/H < 1,4 – możemy obliczać promienie łuków ze wzorów empirycznych. Tworzenie kanałów ulgi dla przepływu wód wielkich w celu zachowania odcinków rzek meandrujących: • zapobieganie tworzeniu się zatorów lodowych, • ograniczenie erozji brzegowej na łukach koryta oraz zapobieganie niekontrolowanej zmiany trasy rzeki. Regulacja dużych rzek dla potrzeb: • Żeglugi, • Ochrony przed powodzią – likwidacja miejsc zatorowych oraz zwiększenie przepustowości koryta poprzez zwiększenie koncentracji przepływu w korycie wód średnich i niskich. Regulacja polega na stosowaniu budowli regulacyjnych: opasek brzegowych, tam podłużnych i poprzecznych (ostróg). Opaska brzegowa Szerokość trasy żeglugowej