Hydrologické a hydrotechnické výpočty

Akce : Studie odtokových poměrů pro údolí od Radostova po Olešnický potok - hydrovýpočty Datum : listopad 2015

Hydrologické a hydrotechnické výpočty

Obsah výpočtů: Výpočet rovnoměrného a nerovnoměrného proudění v obecných korytech Výpočet výtoku otvorem CN křivky – korelace Výpočtový vzorec pro posouzení dimenze potrubí Situace povodí vodoteče Údaje ČHMÚ Určení korelačního vztahu Výpočet hodnot korelací Kapacita současného zatrubnění Stanovení konsumpční křivky stávajícího zatrubnění a kapacitní plnění Stanovení konsumpční křivky zatrubnění a kapacitní plnění navrhovaného zatrubnění DN 800 – proudění s volnou hladinou Konsumpční křivka zatrubnění DN 800 – s volnou hladinou Stanovení kapacity navrhovaného zatrubnění DN 800 – tlakové proudění Batygrafické křivky nádrže – stávající poldr I Batygrafické křivky nádrže – stávající nádrž II

Veškeré hydrologické výpočty byly prováděny programy VBS pod Excelem, jejichž je naše firma legálním vlastníkem.

pracoviště Vysoké Mýto, Rokycanova 144/IV, 566 01 Vysoké Mýto; tel: 465423691,2 e-mail: [email protected]

1


V hydrotechnických výpočtech byly používány následující vzorce a teze : Výpočet rovnoměrného a nerovnoměrného proudění v obecných korytech Postup výpočtu v profilu, který je rozdělený na několik dílčích částí. Pokud by byl profil nedělený, je automaticky postup shodný, pouze s tím rozdílem, že celý profil je tvořen jedinou dílčí částí.

Zaveďmě tyto indexy : i – i-tý dílčí projekt j – j-tá úsečka omočeného obvodu v dílčím profilu k – celkový počet dílčích profilů Výpočtový algoritmus nejprve pro zadanou hladinu (resp. pro okamžitou hladinu v každém iteračním kroku) nalezne její průsečíky s příslušným, obrysem dílčích profilů a určí pro každý dílčí profil základní geometrické údaje. Bi Si Oi Ri Ti

šířka v hladině průtočná plocha omočený obvod hydraulický poloměr hloubka těžiště dílčího profilu k hladině

(

 1 e n i =  x ∑ n ij x Oij  Oi

)

  

1 e

Oi ∑ Oij (omočený obvod) e

exponent nabývající hodnoty 1,2 nebo 3/2 podle n

Rychlostní součinitel Ci dle různých autorů (viz dále) B = ∑ Bi, S = ∑ Si, O = ∑ Oi, K = ∑ Ki Celkové hodnoty n, c c = ( ∑ ci Ki ) / K Celková hodnota hloubky těžiště průtočné plochy T T = ( ∑ Ti Si ) / S Není-li zadán sklon J, především u nerovnoměrného proudění,pak J = Q2/K2


2


Rychlosti vi a průtoky vi = ci √ (Ri J) Qi = vi Si Coriolisovo číslo αi, Froudovo číslo FRi a Boussinesqovo číslo βi (viz. dále)

 αi Qi 2 b i   Fri =  3   gSi  Celková hodnota průtoku Q

Q = ∑ Qi

Celkové hodnoty v, α, Fr, β v = ( ∑ vi Ki ) / K Fr = ( ∑ Fri Ki ) / K Výpočet rychlostního součinitele C

možný dle různých autorů Přímé vzorce : - Manningův vzorec :

Ci =

1 1 x Ri 6 ni

platnost : 0,001 < ni 0,3 m < Ri < 5 m - Pavlovského vzorec :

Ci =

1 y x Ri ni

kde y = 2,5 x √ni – 0,13 – 0,75 x (√ni – 0.1) platnost : 0,001 < ni < 0.04 0,1 m < Ri < 3 m - Agroskinův vzorec :  0,05643  C i = 17 ,72 x  + log R i   ni 

platnost : 0,009 < ni


3


Nepřímé vzorce : - Stricklerův vzorec : 1 21,1 = n i k s 16 1 1 x Ri 6 ni

Ci =

platnost : 4,3 < Ri/ks < 276 - Martincův vzorec :  R C i = 17 ,72 x  0,77 + log i d 50 

  

platnost : 0,15 m < Ri < 2,25 m 0,004m < d50 < 0,25 m Poznámka : vztah byl odvozen z měření na českých řekách

- Mostkovův vzorec :

Ci = 22 x log

Ri k + 9,5 x + 1,5 k Ri

Program disponuje třemi možnostmi aplikace zadání a výpočtů Coriolisova čísla „alfa“.

Obecně v jednotlivých proužcích :

Vsíj =

2 1 x i x h ij 3 n ij

m

Q′ i = ∑ ( vs′ij x hij x

∆Bij)

j-1

Qi Qí

ki =

vsij = ki x vs ij

α=

∫ s u 3ds ∫ s u 3ds = v2 x Q v3 x S

v2 x Q

α1 =

v3 x S m 1 x ∑ (d sij x vsij x hij x ∆ Bij ) 2 j −1 Qi x vi


4


Celoprofilová hodnota α se pak vypočte z dílčích hodnot αi jako průměr vážený dílčími moduly průtoku Ki.

První metoda - ruční zadávání – viz. výše Druhá metoda - alfa – svis = 1 Třetí metoda

- alfa – svis = f (y,n)

6,2642 x n ij  1 n z  α sij = x ∫ 1+ x 1 + ln 1  h ij o h ij  h ij 6 

3

dz

Výpočet Boussinesqova čísla β

β=

∫ s u 2 ds ∫ s u 2 ds = v2 x S v3 x Q

tedy

β1 =

(

m 1 2 x ∑ β sij x vsij x hij x ∆ Bij Qi x vi j −1

)

β = ( ∑ βi Ki ) / K


5


Výpočet výtoku otvorem

Úloha výtoku otvorem může mít dvě fyzikální interpretace, které se v Hydrochecku 2 liší pouze různým vyplněním datové struktury objektu. Jedná se o stěnu napříč tokem a výtok z nádrže.

a) Stěna napříč tokem

Případ otvoru ve stěně napříč tokem s vyznačením dále používaných veličin znázorňuje obrázek

s1

převýšení dna otvoru nad dnem koryta v hor.profilu /m/

s2

převýšení dna otvoru nad dnem koryta v dol.profilu /m/

vo

přítoková rychlost [m/s]

h

převýšení hladiny před otvorem nad jeho dol.okrajem /m/

hz

převýšení hladiny za otvorem nad jeho dol. okrajem /m/

ha

převýšení hladiny za otvorem nad jeho hor.okrajem /m/

hd

hloubka v korytě za otvorem /m/

δ

úhel mezi rovinou otvoru a horizontálou ( 0˚ ≤δ≤90°)

V případě stěny napříč tokem průtočná plocha v profilu nad objektem závisí na hloubce jako u jezů. Přítoková rychlost vo je tudíž jako u jezů buď přesně počítána ze spolupracujícího příčného profilu nad objektem nebo je zadána vo = konst.


6


b) Výtok z nádrže

Případy výtoku z nádrže stěnou a dnem s vyznačením dále používaných veličin znázorňuje obrázek

c

pokles úrovně výtoku v důsledku gravitace /m/

V případě výtoku z nádrže je průtočná plocha nad objektem konstantní, daná průřezem nádoby těsně nad výtokem. Přítoková rychlost vo je tudíž počítána z plochy, která je pevně zadána ve formuláři.


7


Matematické vztahy Řešení výtoku otvorem v Hydrochecku 2 vychází ze vztahu pro element plochy otvoru : dQ = √ (2g) µv dS √ht dQ element průtoku [m3/s] dS

element plochy otvoru [m2/s]

µv

součinitel výtoku

ht

„tlaková“ hloubka /m/ ht = hod + z1 pro element plochy nezatopený na výtoku ht = hod + z1 - z2 pro element plochy zatopený na výtoku

z1

hloubka elementu vzhledem k hladině nad výtokem /m/

z2

hloubka elementu vzhledem k hladině pod výtokem /m/

hod rychlostní výška /m/ : hod = α vo2/2g vo


α

Coriolisovo číslo v horním profilu


8


" KŘIVKY CN " korelace - Metodika ústavu vědeckotechnických informací pro zemědělství 5/1992 - Janeček, kde jednotlivé vzorce a nomogramy byly převedeny do matematické podoby programem Agroprojekce „Křivky CN“, což si dovoluje zpřesnění výpočtů několikanásobnou iterací, přičemž tento program spolupracuje s programem výpočtu proudění otevřenými koryty „ HYDROCHEK 1“ pro stanovení doby doběhu Ttc. Hs - úhrn přívalové srážky OpH - objem přímého odtoku OpH = 1 000 Pp Ho P - plocha povodí Ho - přímý odtok /H − 0,2 A / 2 Ho = S pro H S ≥ 0,2 A /H S + 0,8 A/ A - potenciální retence A = 25,4 (1 000/CN - 10) Ia - počáteční ztráta Ia = 0,2 A CN - číslo odtokové křivky CN = f (IPS, hydrolog. vlastnosti půdy, porostu, obdělávání) Tc - doba doběhu Tc = Tta + Ttb + Ttc Tta - plošný povrchový odtok Tta = 0,007 (n.l/0,3048)0,8 / [(HS2/25,4)0,5.S0,4] n - součinitel drsnosti la - délka proudění HS2 - dvouletý 24 hod. déšť sa-c - hydraulický sklon povrchu Ttb - soustředěný odtok o malé hloubce Ttb = l/3 600 V lb - délka proudění vb - průměrná rychlost Ttc - soustředěný odtok vodotečí vc - průměrná rychlost – získána iterací na konsump.křivce z programu Hydrocheck 1 lc - délka proudění QpH - kulminační průtok QpH = 0,00043 . qpH . P . Ho qpH - jednotkový kulminační průtok ➪ z výpočtových nomogramů převedených do jazyka Visual – Basic uzpůsobené pro iterační výpočet Hydrogram povodňových vln je sestrojen opět dle Janeček – Matula dle jejich jednotkového hydrogramu publikovaného v roce 1990. T p kulminace – doba vzestupu povodně H tpden kulminace – srážkový úhrn při k času T p kulminace Dle publikování v " Metodice - křivky CN " byly hodnoty maximálních denních úhrnů srážek v mm s pravděpodobností opakování za N roků podle Gumblerovy statistiky extrémů dle Šamaje, Valoviče, Brázdila – 1985 převzaty jako vstupy pro výchozí stanici (viz dále výpočet).


9


Výpočtový vzorec pro posouzení dimenze potrubí Hydraulické tlakové ztráty jsou počítány dle vzorce Colebrook – Whitova, doporučeného pro praktické použití ve stokování. Vzorec vyjadřuje součinitel tření λ jako funkci Reynoldsova čísla (Re) a poměru absolutní hydraulické drsnosti k vnitřnímu průměru potrubí ( k/d) následujícím vztahem :

 2,51 1 k   = 2 log  +  3 , 71 d λ Re λ  

Sestavení vzorce umožňuje jeho použití v celé oblasti turbulentního proudění, a to jak pro hydraulicky hladká, tak i drsná potrubí.

k = 0,8 pro kameninu, k = 2.0 pro beton ν = 1,41 . 10-6 m2s-1


10


Situace povodí vodoteče


11


Údaje ČHMÚ


12



13



14


URČENÍ KORELAČNÍHO VZTAHU Akce Studie odtokových poměrů vodoteče od Radostovic Plocha povodí Analogické povodí Pravostranný přítok Olešnického potoka 1-02-03-0512 N -roků Hmaxden[mm]Šamaj QN [m3s -1]HMÚ 3

W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86

údaj o povodni W100 je dán včetně celého hydrogramu

HMÚ

129 500

Povodí k profilu hráze Ličenského rybníku Povodí před výstavbou poldrů

VÝPOČET KORELAČNÍCH PARAMETRŮ CN Hmaxden [mm]

99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4

Ho [mm] P [km2] Tp kulminace [hod]

28,5 1,710 3,56

35,3 1,710 3,52

45,6 1,710 3,42

52,9 1,710 3,37

60,0 1,710 3,32

68,8 1,710 3,28

75,7 1,710 3,25

OpH [m3]

48 735

60 362

77 929

90 390

102 684

117 716

129 505

QpH [m3s -1]

0,86

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,20

Qt - průtok (m3s -1)

Srážkoměrná stanice Kostelec nad Orlicí 12,0

HYDROGRAM POVODŇOVÝCH VLN

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

t - čas (hod) Hydrogram povodně sestrojen dle jednotkového odvozeného z W100 získaného od HMÚ

OSTATNÍ VSTUPNÍ ÚDAJE n

0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777

Autor a majitel výpočtového programu Program spolupracuje s Hydrocheckem 1


15

100


VÝPOČET HODNOT KORELACÍ Akce Studie odtokových poměrů vodoteče od Radostovic Plocha povodí Analogické povodí Pravostranný přítok Olešnického potoka 1-02-03-0512 N -roků Hmaxden[mm]Šamaj QN [m3s -1]HMÚ 3

W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86


HMÚ

129 500

Povodí k profilu hráze poldru Povodí před výstavbou poldrů

VYPOČTENÉ HODNOTY KORELAČNÍM VZTAHEM CN Hmaxden [mm]

99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4


28,5 1,580 3,57

35,3 1,580 3,49

45,6 1,580 3,40

52,9 1,580 3,35

60,0 1,580 3,31

68,8 1,580 3,28

75,7 1,580 3,25

OpH [m3]

45 030

55 773

72 005

83 518

94 878

108 767

119 659

QpH [m3s -1]

0,74

1,46

2,63

3,82

5,27

7,62

9,78




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00



0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777



16

100


Kapacita současného zatrubnění

Profil potrubí – dle sdělení obce se jedná v rozhodujícím průřezu o potrubí DN 600 Plnění potrubí je nutno brát pouze kapacitní, neboť pak již dochází k výtoku šachtami. Sklon nivelety zatrubnění je pro potřeby této studie možné odečítat ze sklonu terénu, neboť se dá předpokládat, že historická trasa kanalizace tento kopíruje.

Kóta terénu m n.m. 295,23 295,35 296,19 296,32 296,29 296,66 296,73 296,91 296,98 297,18 297,94 297,73 297,94

Staničení km 0,1986 0,2278 0,2595 0,2768 0,2959 0,3236 0,3475 0,3652 0,3805 0,3972 0,4098 0,427 0,4455

Sklon ‰ 4,1 26,5 7,5 -1,6 13,4 2,9 10,2 4,6 12,0 60,3 -12,2 11,4

Z výše uvedené tabulky je možné prohlásit jako průměrný minimální sklon hodnotu 4,6 ‰.


17


Stanovení konsumpční křivky stávajícího zatrubnění a kapacitní plnění Vypocet ustaleneho rovnomerneho proudeni Datum : 11.12.2015 ---------------------------------------Cas : 20:23:35 Zpracovani souboru : C:\HYDROCH\2\VYPOCTY\LICNO.HC2 profilu : DN600 Podelny sklon koryta : 0.004600 Metoda vypoctu C podle : Manning(0.0139)/Mostkov(10.0) Vypocet prum. drsnosti : ni^(3/2) Nahradni drsnost vody : 0.0100 Alfa metoda : f(h,n) h [m] -----0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600

[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600

Q [m3/s] -------0.000 0.001 0.005 0.013 0.023 0.037 0.053 0.072 0.093 0.116 0.140 0.166 0.193 0.221 0.249 0.276 0.303 0.329 0.353 0.374 0.393 0.407 0.416 0.415 0.391

v [m/s] ------0.000 0.306 0.487 0.630 0.755 0.865 0.961 1.050 1.128 1.200 1.264 1.322 1.374 1.420 1.460 1.493 1.521 1.542 1.558 1.565 1.566 1.558 1.536 1.494 1.388

Z výše uvedeného výpočtu je patrné, že kapacita současného zatrubnění je 416 ls-1, tedy Qkap < Q1.


18


Stanovení konsumpční křivky zatrubnění a kapacitní plnění navrhovaného zatrubnění DN 800 proudění s volnou hladinou

Pro návrh podélného sklonu bude dominantní střední úsek, kde se předpokládá níže uvedený umělý sklon

Kóta terénu Staničení m n.m. km 295,23 0,1986 295,35 0,2278 296,19 0,2595 296,32 0,2768 296,29 0,2959 296,66 0,3236 296,73 0,3475 296,91 0,3652 296,98 0,3805 297,18 0,3972 297,94 0,4098 297,73 0,427 297,94 0,4455

Sklon ‰

10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7


19


Konsumpční křivka zatrubnění DN 800 s volnou hladinou Vypocet ustaleneho rovnomerneho proudeni Datum : 11.12.2015 ---------------------------------------Cas : 20:38:59 Zpracovani souboru : C:\HYDROCH\2\VYPOCTY\LICNO.HC2 profilu : DN800 Podelny sklon koryta : 0.010700 Metoda vypoctu C podle : Manning(0.0139)/Mostkov(10.0) Vypocet prum. drsnosti : ni^(3/2) Nahradni drsnost vody : 0.0100 Alfa metoda : f(h,n) h [m] -----0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600 0.625 0.650 0.675 0.700 0.725 0.750 0.775 0.800

[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600 0.625 0.650 0.675 0.700 0.725 0.750 0.775 0.800

Q [m3/s] -------0.000 0.002 0.009 0.023 0.042 0.066 0.096 0.132 0.173 0.218 0.268 0.321 0.379 0.439 0.502 0.567 0.634 0.702 0.771 0.839 0.907 0.974 1.038 1.100 1.159 1.211 1.260 1.300 1.334 1.355 1.365 1.354 1.293

v [m/s] ------0.000 0.463 0.745 0.973 1.165 1.341 1.497 1.643 1.774 1.899 2.012 2.117 2.216 2.306 2.390 2.467 2.538 2.602 2.661 2.713 2.758 2.798 2.831 2.857 2.878 2.888 2.894 2.887 2.874 2.844 2.801 2.733 2.585

Z výše uvedeného výpočtu je patrné, že kapacita navrhovaného zatrubnění je 1365 ls-1, tedy Qkap ~ Q2. pracoviště Vysoké Mýto, Rokycanova 144/IV, 566 01 Vysoké Mýto; tel: 465423691,2 e-mail: [email protected]

20


Stanovení kapacity navrhovaného zatrubnění DN 800 Tlakové proudění

Pro návrh spádu potrubí je možné vymezit: maximální hladina v nátoku bude právě v úrovni koruny hráze rybníku ~ 297,90 m n.m. hladina na výtoku bude v úrovni vrchu potrubí v zaústění do příkopu ~ 295,00 m n.m.

ZTRÁTY TŘENÍM V POTRUBÍ Lično Řad číslo Průtok na konci řadu ls -1

DN 800 Q -1

Požadovaný odběr v úseku ls Průtok na začátku řadu ls-1 Průměr mm Délka potrubí v m Rychlost v potrubí ms -1 Sklon tlakové čáry v promilích Tlaková ztráta na řadu v m Kóta terénu na začátku úseku v m Kóta tlak.čáry na začátku úseku v m

konec

1885,00

∆Q Q dim d l v i z Hz

0,00 1885,00 800,00 246,00 3,75 11,800 2,903 297,90

Htz

297,90

Tlak v uzlu na začátku řadu v m

Tz

0,00

Kóta terénu na konci úseku v m

Hk

295,20

Kóta tlak.čáry na konci úseku v m

Htk

295,00

Tk

-0,20

Tlak v uzlu na konci řadu v m

Z výše uvedeného výpočtu je patrné, že kapacita navrhovaného zatrubnění je 1885 ls-1, tedy Qkap ≈ Q2.


21


22

312

313

314

315

316

317

318

0

0

2 000

Objemy Plochy

1 000

0

0

m2 m3

Objem

313,0

m n.m .

Kóta

Plocha

SOP Lično

319

akce:

4 000

216

865

313,5

314,5

315,0 2 539

2 257

3 000

315,5 3 808

2 819

316,0 5 357

3 377

316,5

4 000

7 209

4 031

317,0 9 464

4 989

317,5

8 000

10 000

12 000

14 586

5 300

318,0

objemy v

14 000 m3

16 000

6 000

Stávající poldr I

plochy v m 2 5 000

11 986

5 100

Kóta přelivné hrany bezpečnostního přelivu 316,53 mnm Nadržený objem povodňové vlny 7300 m3

1 531

1 774

6 000

2 000

760

1 310

314,0

BAT YGRAF ICKÉ KŘIVKY NÁDRŽE


kóta hladiny v m


23

321

321,5

322

322,5

320

320,5

0

500

500

Objemy Plochy

SOP Lično

0

akce:

323

kóta hladiny v m

1 000

1 000

104

375

321,0

2 000

535

1 351

321,5 1 381

2 034

322,0

2 500

2 605

2 859

322,5

plochy v m2 3 000

1 500

2 000

2 500 objemy v m3

3 000

3 500

Nádrž stávající II

Kóta přelivné hrany bezpečnostního přelivu 322,14 mnm Nadržený objem povodňové vlny 1 710 m3

1 500

0

39

m2 m3

Objem

320,5

m n.m .

Kóta

Plocha

BAT YGRAFICKÉ KŘIVKY NÁDRŽE







1





(

 1 e n i =  x ∑ n ij x Oij  Oi

)

  

1 e



Rychlostní součinitel Ci dle různých autorů (viz dále) B = ∑ Bi, S = ∑ Si, O = ∑ Oi, K = ∑ Ki Celkové hodnoty n, c c = ( ∑ ci Ki ) / K Celková hodnota hloubky těžiště průtočné plochy T T = ( ∑ Ti S i ) / S Není-li zadán sklon J, především u nerovnoměrného proudění,pak J = Q2/K2


2


Rychlosti vi a průtoky vi = ci √ (Ri J) Qi = vi S i Coriolisovo číslo αi, Froudovo číslo FRi a Boussinesqovo číslo βi (viz. dále)

 α i Qi 2 b i   Fri =  3   gSi  Celková hodnota průtoku Q

Q = ∑ Qi



Ci =

1 1 x Ri 6 ni

platnost : 0,001 < ni 0,3 m < Ri < 5 m

- Pavlovského vzorec :

Ci =

1 y x Ri ni




3



Ci =


  



Ci = 22 x log

Ri k + 9,5 x + 1,5 k Ri



Vsíj =


m


∆Bij)

j-1

Qi Qí

ki =

vsij = ki x vs ij

α=


v2 x Q

α1 =



4






3

dz


β=

∫ s u 2 ds ∫ s u 2 ds = v2 x S v3 x Q

tedy

β1 =

(


)

β = ( ∑ βi Ki ) / K


5






s1


s2


vo


h


hz


ha


hd


δ




6




c




7




µv

součinitel výtoku

ht


z1


z2




α



8




9



 2,51 1 k   = 2 log  +  3 , 71 d λ Re λ  




10




11


Údaje ČHMÚ


12



13



14



W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86


HMÚ

129 500



99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4


28,5 1,710 3,56

35,3 1,710 3,52

45,6 1,710 3,42

52,9 1,710 3,37

60,0 1,710 3,32

68,8 1,710 3,28

75,7 1,710 3,25

OpH [m3]

48 735

60 362

77 929

90 390

102 684

117 716

129 505

QpH [m3s -1]

0,86

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,20




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00



0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777



15

100



W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86


HMÚ

129 500



99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4


28,5 1,580 3,57

35,3 1,580 3,49

45,6 1,580 3,40

52,9 1,580 3,35

60,0 1,580 3,31

68,8 1,580 3,28

75,7 1,580 3,25

OpH [m3]

45 030

55 773

72 005

83 518

94 878

108 767

119 659

QpH [m3s -1]

0,74

1,46

2,63

3,82

5,27

7,62

9,78




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00



0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777



16

100




Kóta terénu m n.m. 295,23 295,35 296,19 296,32 296,29 296,66 296,73 296,91 296,98 297,18 297,94 297,73 297,94

Staničení km 0,1986 0,2278 0,2595 0,2768 0,2959 0,3236 0,3475 0,3652 0,3805 0,3972 0,4098 0,427 0,4455

Sklon ‰ 4,1 26,5 7,5 -1,6 13,4 2,9 10,2 4,6 12,0 60,3 -12,2 11,4



17



[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600

Q [m3/s] -------0.000 0.001 0.005 0.013 0.023 0.037 0.053 0.072 0.093 0.116 0.140 0.166 0.193 0.221 0.249 0.276 0.303 0.329 0.353 0.374 0.393 0.407 0.416 0.415 0.391

v [m/s] ------0.000 0.306 0.487 0.630 0.755 0.865 0.961 1.050 1.128 1.200 1.264 1.322 1.374 1.420 1.460 1.493 1.521 1.542 1.558 1.565 1.566 1.558 1.536 1.494 1.388



18





Sklon ‰

10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7


19



[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600 0.625 0.650 0.675 0.700 0.725 0.750 0.775 0.800

Q [m3/s] -------0.000 0.002 0.009 0.023 0.042 0.066 0.096 0.132 0.173 0.218 0.268 0.321 0.379 0.439 0.502 0.567 0.634 0.702 0.771 0.839 0.907 0.974 1.038 1.100 1.159 1.211 1.260 1.300 1.334 1.355 1.365 1.354 1.293

v [m/s] ------0.000 0.463 0.745 0.973 1.165 1.341 1.497 1.643 1.774 1.899 2.012 2.117 2.216 2.306 2.390 2.467 2.538 2.602 2.661 2.713 2.758 2.798 2.831 2.857 2.878 2.888 2.894 2.887 2.874 2.844 2.801 2.733 2.585


20





DN 800 Q -1


konec

1885,00


0,00 1885,00 800,00 246,00 3,75 11,800 2,903 297,90

Htz

297,90


Tz

0,00


Hk

295,20


Htk

295,00

Tk

-0,20




21


22

312

313

314

315

316

317

318

0

0

2 000

Objemy Plochy

1 000

0

0

m2 m3

Objem

313,0

m n.m .

Kóta

Plocha

SOP Lično

319

akce:

4 000

216

865

313,5

314,5

315,0 2 539

2 257

3 000

315,5 3 808

2 819

316,0 5 357

3 377

316,5

4 000

7 209

4 031

317,0 9 464

4 989

317,5

8 000

10 000

12 000

14 586

5 300

318,0

objemy v

14 000 m3

16 000

6 000


plochy v m 2 5 000

11 986

5 100


1 531

1 774

6 000

2 000

760

1 310

314,0



kóta hladiny v m


23

321

321,5

322

322,5

320

320,5

0

500

500

Objemy Plochy

SOP Lično

0

akce:

323

kóta hladiny v m

1 000

1 000

104

375

321,0

2 000

535

1 351

321,5 1 381

2 034

322,0

2 500

2 605

2 859

322,5

plochy v m2 3 000

1 500

2 000

2 500 objemy v m3

3 000

3 500



1 500

0

39

m2 m3

Objem

320,5

m n.m .

Kóta

Plocha








1





(

 1 e n i =  x ∑ n ij x Oij  Oi

)

  

1 e



Rychlostní součinitel Ci dle různých autorů (viz dále) B = ∑ Bi, S = ∑ Si, O = ∑ Oi, K = ∑ Ki Celkové hodnoty n, c c = ( ∑ ci Ki ) / K Celková hodnota hloubky těžiště průtočné plochy T T = ( ∑ Ti S i ) / S Není-li zadán sklon J, především u nerovnoměrného proudění,pak J = Q2/K2


2


Rychlosti vi a průtoky vi = ci √ (Ri J) Qi = vi S i Coriolisovo číslo αi, Froudovo číslo FRi a Boussinesqovo číslo βi (viz. dále)

 α i Qi 2 b i   Fri =  3   gSi  Celková hodnota průtoku Q

Q = ∑ Qi



Ci =

1 1 x Ri 6 ni

platnost : 0,001 < ni 0,3 m < Ri < 5 m

- Pavlovského vzorec :

Ci =

1 y x Ri ni




3



Ci =


  



Ci = 22 x log

Ri k + 9,5 x + 1,5 k Ri



Vsíj =


m


∆Bij)

j-1

Qi Qí

ki =

vsij = ki x vs ij

α=


v2 x Q

α1 =



4






3

dz


β=

∫ s u 2 ds ∫ s u 2 ds = v2 x S v3 x Q

tedy

β1 =

(


)

β = ( ∑ βi Ki ) / K


5






s1


s2


vo


h


hz


ha


hd


δ




6




c




7




µv

součinitel výtoku

ht


z1


z2




α



8




9



 2,51 1 k   = 2 log  +  3 , 71 d λ Re λ  




10




11


Údaje ČHMÚ


12



13



14



W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86


HMÚ

129 500



99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4


28,5 1,710 3,56

35,3 1,710 3,52

45,6 1,710 3,42

52,9 1,710 3,37

60,0 1,710 3,32

68,8 1,710 3,28

75,7 1,710 3,25

OpH [m3]

48 735

60 362

77 929

90 390

102 684

117 716

129 505

QpH [m3s -1]

0,86

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,20




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00



0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777



15

100



W 100[m ]

1,71 km 2

1

2

5

10

20

50

100

31,1

37,9

48,2

55,5

62,7

71,5

78,4

1,51

2,73

3,97

5,48

7,94

10,2

0,86


HMÚ

129 500



99,1 31,1

99,1 37,9

99,1 48,2

99,1 55,5

99,1 62,7

99,1 71,5

99,1 78,4


28,5 1,580 3,57

35,3 1,580 3,49

45,6 1,580 3,40

52,9 1,580 3,35

60,0 1,580 3,31

68,8 1,580 3,28

75,7 1,580 3,25

OpH [m3]

45 030

55 773

72 005

83 518

94 878

108 767

119 659

QpH [m3s -1]

0,74

1,46

2,63

3,82

5,27

7,62

9,78




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00



0,060

sa

0,007

la

sb

0,021

lb

480

sc

0,037

lc

2777



16

100




Kóta terénu m n.m. 295,23 295,35 296,19 296,32 296,29 296,66 296,73 296,91 296,98 297,18 297,94 297,73 297,94

Staničení km 0,1986 0,2278 0,2595 0,2768 0,2959 0,3236 0,3475 0,3652 0,3805 0,3972 0,4098 0,427 0,4455

Sklon ‰ 4,1 26,5 7,5 -1,6 13,4 2,9 10,2 4,6 12,0 60,3 -12,2 11,4



17



[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600

Q [m3/s] -------0.000 0.001 0.005 0.013 0.023 0.037 0.053 0.072 0.093 0.116 0.140 0.166 0.193 0.221 0.249 0.276 0.303 0.329 0.353 0.374 0.393 0.407 0.416 0.415 0.391

v [m/s] ------0.000 0.306 0.487 0.630 0.755 0.865 0.961 1.050 1.128 1.200 1.264 1.322 1.374 1.420 1.460 1.493 1.521 1.542 1.558 1.565 1.566 1.558 1.536 1.494 1.388



18





Sklon ‰

10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7


19



[m n.m.] -------0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 0.275 0.300 0.325 0.350 0.375 0.400 0.425 0.450 0.475 0.500 0.525 0.550 0.575 0.600 0.625 0.650 0.675 0.700 0.725 0.750 0.775 0.800

Q [m3/s] -------0.000 0.002 0.009 0.023 0.042 0.066 0.096 0.132 0.173 0.218 0.268 0.321 0.379 0.439 0.502 0.567 0.634 0.702 0.771 0.839 0.907 0.974 1.038 1.100 1.159 1.211 1.260 1.300 1.334 1.355 1.365 1.354 1.293

v [m/s] ------0.000 0.463 0.745 0.973 1.165 1.341 1.497 1.643 1.774 1.899 2.012 2.117 2.216 2.306 2.390 2.467 2.538 2.602 2.661 2.713 2.758 2.798 2.831 2.857 2.878 2.888 2.894 2.887 2.874 2.844 2.801 2.733 2.585


20





DN 800 Q -1


konec

1885,00


0,00 1885,00 800,00 246,00 3,75 11,800 2,903 297,90

Htz

297,90


Tz

0,00


Hk

295,20


Htk

295,00

Tk

-0,20




21


22

312

313

314

315

316

317

318

0

0

2 000

Objemy Plochy

1 000

0

0

m2 m3

Objem

313,0

m n.m .

Kóta

Plocha

SOP Lično

319

akce:

4 000

216

865

313,5

314,5

315,0 2 539

2 257

3 000

315,5 3 808

2 819

316,0 5 357

3 377

316,5

4 000

7 209

4 031

317,0 9 464

4 989

317,5

8 000

10 000

12 000

14 586

5 300

318,0

objemy v

14 000 m3

16 000

6 000


plochy v m 2 5 000

11 986

5 100


1 531

1 774

6 000

2 000

760

1 310

314,0



kóta hladiny v m


23

321

321,5

322

322,5

320

320,5

0

500

500

Objemy Plochy

SOP Lično

0

akce:

323

kóta hladiny v m

1 000

1 000

104

375

321,0

2 000

535

1 351

321,5 1 381

2 034

322,0

2 500

2 605

2 859

322,5

plochy v m2 3 000

1 500

2 000

2 500 objemy v m3

3 000

3 500



1 500

0

39

m2 m3

Objem

320,5

m n.m .

Kóta

Plocha



Hydrologické a hydrotechnické výpočty

Recommend Documents