pln t,R t42,1p,t P − + ⋅ =
Transkrypt
pln t,R t42,1p,t P − + ⋅ =
Katedra Inżynierii Wodnej Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska S ZKOŁA G ŁÓWNA G OSPODARSTWA W IEJSKIEGO Ochrona przed powodzią – przedmiot fakultatywny Opracowanie koncepcji ochrony przed powodzią doliny rzeki ………...................…………………….. Imię i nazwisko ............................................................. Data, podpis Marzec 2012 ....................... Zakres opracowania – materiały wyjściowe: 1. Wybrać zlewnię rzeki położonej w centralnym lub w południowym i nadmorskim regionie Polski (patrz mapa „Maksymalne opady w czasie 1272 godz.” do metody wyznaczania opadów prawdopodobnych o określonym czasie trwania według Bogdanowicz i Stachy [1997]) 2. Wybrać przekrój obliczeniowy, który powinien zamykać zlewnię o powierzchni nie większej niż 50 km2; 3. Z mapy topograficznej obejmującą analizowaną zlewnię odczytać wymagane odległości i rzędne terenu. Dane wyjściowe: • Powierzchnia zlewni A = ……..…. km2 • Długość drogi spływu L +l = …………………………... km, gdzie: L = ……… km – długość cieku do przekroju obliczeniowego, l = ………… km – długość suchej doliny na przedłużeniu osi doliny rzeki, mierzona od źródła do wododziału Wg − Wd • Średni spadek cieku J = = ………………………...… o/oo L+l gdzie: Wg = ……………. m n.p.m.– wysokość terenu na wododziale w punkcie przecięcia z osią suchej doliny, Wd = ……………. m n.p.m.– wysokość terenu w przekroju obliczeniowym, • Dominujące w zlewni utwory glebowe……………………………………….. (wg „Mapy gleb Polski”) 4. Określić wysokość dobowego opadu maksymalnego. Obliczenia wykonać według wzoru Bogdanowicz i Stachy (1997): Pmax (t , p ) = 1,42 ⋅ t 0 ,33 + α (R , t )(− ln p )0 ,584 (1) gdzie: Pmax(t,p) – wysokość opadu maksymalnego [w mm] o określonym czasie trwania (t) i prawdopodobieństwie wystąpienia (p), t – czas opadu [min], p – prawdopodobieństwo opadu [-], α – współczynnik zależny od regionu Polski (R) i czasu opadu (t). Dla regionu centralnego wartość α obliczamy z następującej zależności: • dla t = 18 – 72 h: α = 3,01 ln(t + 1) + 5 ,173 (2) Dla regionu południowego i nadmorskiego wartości α obliczamy ze wzoru: • dla t = 12 – 72 h: α = 9 ,472 ln(t + 1) − 37 ,032 (3) W obliczeniach należy przyjąć prawdopodobieństwo opadu p = 1% ( p = 0,01). 5. Określić maksymalne natężenie przepływu (przepływ kulminacyjny) w czasie wezbrania opadowego, stosując formułę Stachy i Fal (1989): Qmax p% = f ⋅ F1 ⋅ ϕ ⋅ P ⋅ A ⋅ λ p ⋅ δ j (4) gdzie: Qmax p% – przepływ maksymalny o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia [m3/s] f – bezwymiarowy wsp. kształtu fali, równy 0,45 na pojezierzach i 0,60 na pozostałych obszarach kraju; F1 – maksymalny moduł odpływu jednostkowego, określony na podstawie wskaźnika hydromorfologicznej charakterystyki koryta rzeki: φr = 1000 ⋅ (L + l ) m ⋅ J 0 ,33 ⋅ A0 ,25 ⋅ (ϕ ⋅ P1 )0 ,25 (5) oraz czasu spływu wody po stokach ts wg Tabeli 1. Wartość F1 = f ( φr , t s ) odczytuje się z Tabeli 2; Pozostałe oznaczenia we wzorze (5): m – współczynnik szorstkości koryta cieku, przyjmowany według Tabeli 3; J – uśredniony spadek cieku [ o/oo]; A – powierzchnia zlewni [km2]; ϕ – współczynnik odpływu przyjmowany w zależności od utworów glebowych według Tabeli 4; P1 – maksymalny opad dobowy o prawdopodobieństwie wystąpienia p=1% λp – kwantyl rozkładu zmiennej dla danego prawdopodobieństwa pojawienia się według Tabeli 5; δj – współczynnik zależny od wskaźnika jeziorności: Obliczenia przepływu maksymalnego Qmax p% wykonać dla λp = 1 %, 5 %, 10 %, 20 % i 50 %.