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 %.