Wojciech Bartnik, Andrzej Strużyński, Anna Święs Katedra Inżynierii Wodnej, Akademia Rolnicza w

Krakowie

Ocena stabilności potoku Krużlowianka po wybudowaniu

gabionów

Plan prezentacji:

1. Zlewnia cieku

2. Zastosowanie gabionów

3. Obrukowanie dna po wybudowaniu gabionów

4. Zbadanie strefy zagrożenia powodziowego

5. Wnioski

1. Zlewnia cieku

Potok Krużowianka jest średnim ciekiem parenialnym o powierzchni zlewni 29,4 km2. Płynie w gminie Grybów i Korzenna w powiecie nowosądeckim, w dorzeczu rzeki Biała Tarnowska na branicy Beskidów i Pogórza.

Biała jest zlewnią o charakterystycznym symetrycznym kształcie i odwadnia tereny położone zarówno na Pogózu jak i w Beskidzie.

Naturanlna sieć rzeczna jest rozbudowana o polne drogi prowadzące odpływ w czasie dużych opadów i roztopów.

Na podstawie pomiarów z otaczającej Krużowiankę sieci stacji meteorologicznych obliczono średni opad roczny z wielolecia wynoszący 769 mm.

1. Zlewnia cieku

K r a k ó w

W a r s z a w a

G r y b ó wK o r z e n n a

2. Zastosowanie gabionów

Gabiony są to kosze o różnych kształtach i wymiarach,

wykonane z podwójnie skręconej siatki galwanizowanej

cynkiem lub galwanem i często pokrytej powłoką z PCV.

Z gabionów można zestawiać budowle służące różnym celom,

łatwe do rozbudowy, przebudowy lub usunięcia.

2. Zastosowanie gabionów

Siatka wykorzystywana do bodowy gabionów heksagonalne oczka o wymiarach zależnych od potrzeb poszczególnych konstrukcji jednaj podstawową zaletą jest, obok odpornej na naprężenia heksagonalnej siatki, podwójny splot zabezpieczający przed powiększeniem powstałego uszkodzenia.

2. Zastosowanie gabionów

- kosze gabionowe

2. Zastosowanie gabionów

- materace gabionowe

2. Zastosowanie gabionów

- kiszki siatkowe

3. Obrukownie dna po wybudowaniu gabionów

Ocenę stabilności dna oparto na wyznaczeniu głębokości i przepływu zrywającego obrukownie, wywołującego masowy transport rumowiska obliczony przy użyciu programu Armour.

Program opiera się na formule Gesslera przyjmującej, że prawdopodobieństwo pozostania ziarna na dnie zależy od nadwyżki naprężeń granicznych:

gdzie : g - prawdopodobieństwo nie ruszania zsię ziarn,

p - funkcja nadwyżki naprężeń ścinających.

Prawdopodobieństwo nie ruszania się ziarn Gessler opisuje funkcją:

gdzie: q(d) - prawdopodobieństwo, że ziarna ośrednicy d nie będą transportowane

0/ grpq

dx

xq

gr

/

2

2

2exp

2

1

3. Obrukownie dna po wybudowaniu gabionów

Program opiera się na stabelaryzowanym zapisie funkcji Gesslera w postaci zaproponowanej przez Komurę:

Rumowisko potoku Krużowianka charakteryzuje się wielofrakcyjnością, znaczną różnoziarnistością i małym wysortowaniem materiału dennego.

Po zerwaniu obrukowania następuje zmniejszenie się zmniejszenie się różnoziarnistości i zwiększenie wysortowania.

W wielu jednak miejscach gdzie przeprowadzono regulację rumowisko stanowią głównie łupki pochodzące z regulacji oraz z erozji brzegowej.

5,0130

(1,7x)arctan)(

diq 15,1115,20

0

xgr

1)5,0(

6)(

11

x

diq 15,115,20

xgr

4. Zbadanie strefy zagrożenia powodziowego

Po przeprowadzeniu symulacji obliczeniowej programem Hec-Ras określono, dla przepływów charakterystycznych, położenie stref zagrożenia powodziowego.

Możliwe jest ustalenie, w których przekrojach poprzecznych woda wystąpi z brzegów oraz gdzie, pomimo wezbrania, pozostanie w korycie.

Strefy: A1, A0, A10, ASW

4. Zbadanie strefy zagrożenia powodziowego

- przestrzenne ukształtowanie zlewni

Legend

WS Q 1%

Ground

Bank Sta

4. Zbadanie strefy zagrożenia powodziowego

4. Wnioski

- przy niskich przepływach nie obserwowano ruchu rumowiska a zerwanie obrukowania nastąpi przy przepływie Q50% i napełnieniu 0,93 m,

- obliczone odchylenie standardowe krzywej przesiewu waha się w granicach od 2 do 3,

- wobec udziału drobnych frakcji odchylenie standardowe może znacznie wzrosnąć,

- materiał niejednorodny charakteryzuje się zmienną wartością naprężeń początku ruchu, naprężenia te maleją gdy do transportu łatwiej wchodzą duże frakcje przy większym przepływie i napełnieniu,

- obrukowanie stabilizuje dno, po jego zerwaniu w ruch wprawiona zostanie warstwa o znacznie większej miąższości.

4. Wnioski

- wprowadzenie parametrów przepływu oraz przekrojów poprzeczych pozwala na określenie położenia zwierciadła wody katastrofalnej w całym profilu podłużnym cieku.

0,05

311

312

313

314

315

316

Rzę

dn

e t

ere

nu

[

m n

.p.m

.]

0

Współczynnik Manninga

Odległość [m]

0,04

5 10 15

0,05

2520 30

Legenda

Zmiana szorstkości

Rzędne terenu

35

Q10%

Q50%

Q2%

Q5%

Q1%

QS