Warunki przepływu wód katastrofalnych w dolinie potoku Targaniczanka

1. Wojciech Bartnik, Grzegorz Trala, Stanisław ZającKatedra Inżynierii Wodnej, Akademia Rolnicza w Krakowie Warunki przepływu wód katastrofalnych w dolinie potoku Targaniczanka

2. Plan prezentacji: 1. Opis zlewni 2. Warunki oceny równowagi hydrodynamicznej 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego 4. Wnioski

3. 1. Opis zlewni Potok Targaniczanka jest lewobrzeżnym dopływem rzeki Wieprzówki ze źródłami znajdującymi się na południowych stokach wzniesień Potrójnej, (800 m n.p.m.) o powierzchni zlewni 23,5 km2. Targaniczanka ma w początkowej części dorzecza charakter górski o średniej wysokości 400 – 800m n.p.m., posiada kilkanaście dopływów, w większości lewobrzeżnych a jej zlewnia stanowi największą część zlewni rzeki Wieprzówki wpadającej do Skawy w 9 km jej biegu powyżej miejscowości Zator. Na brzegach wklęsłych koryta potoku Targaniczanka obserwuje się erozję boczną z podmyciem skarp brzegowych. W terenie można zaobserwować liczne budowle regulacyjne (mury oporowe, płyty betonowe na skarpach, narzuty kamienne). W wielu miejscach w korycie potoku zlokalizowane są przejazdy w bród. Dla zapewnienia komunikacji przy przepływach wielkich zostały wybudowane mosty drogowe i kładki dla pieszych.

4. 1. Opis zlewni

5. 2. Warunki oceny hydrodynamicznej

6. 2. Warunki oceny hydrodynamicznej

7. 2. Warunki oceny hydrodynamicznej

8. 2. Warunki oceny hydrodynamicznej

9. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Hec-Ras jest modelem opracowanym przez US Corps of Engineers testowanym w latach osiemćdziesiątych. Odwzorowuje przepływ ustalony we wszystkich przypadkach: - zabudowa koryt, - zmiennych kształt doliny rzecznej, - zróżnicowana długość drogi przepływu, - transport rumowiska wleczonego i unoszonego. Program bazuje na: Wzorze Chezy: gdzie: C - współczynnik prędkości, Rh - promień hydrauliczny, U - obwó zwilżony, Sf - spadek tarcia.

10. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Obliczanie położenia linii energii odbyw się przy użyciu równania: Lokalne wartości modułu przepływu obliczane są dla danego obszaru przepływu w przekroju poprzecznym ze wzoru Manninga:

11. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego - wyznaczenie stref erozji E - erozja Największa dopuszczalna prędkość

12. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych - most do przebudowy.

13. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych - most do przebudowy.

14. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego Ocena zagrożenia budowli, zbadanie rzędnych zw. w. przepływów charakterystycznych.

15. 3. Zastosowanie programu HEC-RAS do oceny zagrożenia powodziowego - Średnia szerokość dla Q 1% - Średnia szerokość dla Q 10% Szerokość [m] - Średnia szerokość dla Q 50% Określenie szerokości zwierciadła wodyprzy przepływach charakterystycznych.

16. 4. Wyniki - flora porastająca część korytową i przykorytową tworzy naturalne umocnienie dna i brzegów, - przepływ Q50%powoduje jedynie wymywanie drobnych frakcji, - wzrost obrukowania dna zwiększa średnicę miarodajną, - obliczenia położenia zwierciadła wody dla przepływów charakterystycznych pozwalają wskazać mosty zagrożone zniszczeniem, - tylko przy przepływie Q50% nie występuje ruch krytyzny.

17. 4. Wyniki Koryto niestabilne: - akumulacja rumowiska

18. 4. Wyniki Koryto niestabilne: - erozja brzegowa

19. 4. Wnioski - flora jaka porasta pas korytowy, brzegowy oraz przybrzegowy stworzyła miejscami naturalne umocnienia brzegów, stoków i skarp broniąc je przed erozją, podmywaniem przez większe wody i obsuwaniem się. - określony został przepływ, który będzie tworzył obrukowanie dna. Przepływ Q50% nie spowoduje zerwania obrukowania, a jedynie wypłukanie drobnych frakcji rumowiska dennego - w skutek wytworzenia obrukowania dna nastąpi zwiększenie średnicy miarodajnej rumowiska. - przeprowadzona symulacja przepływu wód pokazała, że konstrukcja trzech mostów przy przepływie Q1% jest zagrożona, a most nr 59 przy tym samym przepływie jest całkowicie zatopiony. średnia szerokość zwierciadła wody wynosi odpowiednio: dla Q1% - 15,26 m, dla przepływu Q10% - 10,38m, a dla przepływu Q50% - 7,57m. Przy przepływie Q10% i Q50% jest ona przekroczona w przekrojach o numerze 33, 34, 36, 37, 39, 52, 54, a przy przepływie Q1% dodatkowo w przekroju nr 60. - ruch krytyczny (Fr = 1) występuje przy przepływie Q1% w przekrojach o numerze 43, 49, 58, natomiast przy przepływie Q10% w przekrojach nr 40, 55, 58. Przy przepływie Q50% ruch krytyczny nie występuje.