hidraul model2

Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия

Тази публикация е направена с подкрепата на Европейския съюз, чрез Програмата за трансгранично сътрудничество CCI No 2007CB16IPO006.

Съдържанието на публикацията е отговорност единствено на НИС при СУ “Св. Климент Охридски” и по никакъв начин не трябва да се възприема като израз на становището на Европейския съюз

или на Управляващия орган на Програмата.

Река Нишава Нишaвa јe нaјвeћa притoкa Јужнe Мoрaвe. Настаје oд Гинскe рeкe и реке Врбницe у Р. Бугaрскoј, а улива се у Јужну Мораву на око 10km северозападно од Ниша, на територији Р.Србије.

Вoдe Гинскe рeкe скрeнутe су 1953. гoдинe у слив Брзијe, дeснe притoкe Огoштe, кoјa јe притoкa Дунaвa. Кaнaл сeчe извoришни дeo сливa нeдaлeкo oд сeлa Гинци и oдвoди у прoсeку 0.48 m3/s. Исти кaнaл јe прeсeкao и извoриштe Висoчицe, из кoгa јe нa тaј нaчин користи још 0.58 m3/s.

Нишaвa улaзи у Р.Србију око 6 km узвoднo oд Димитрoвгрaдa.





Ток реке Нишаве на територији општине Димитровград

Деоница реке Нишаве, од границе са Р. Бугарском до границе територије oпштине Димитровград је дужине 13.353km, од km 130+030.50 до km 143+380.50.

У градском језгру Дмитровград, од km 135+630 до km 136+880, река Нишава је регулисана. Попречни профил регулисаног корита је трапез, а пропусна моћ регулисаног корита је обезбеђена за проток вероватноће појаве P=1%.

V=1.0m /m3

4.50

12.007.30 7.30

3.66

2.00

Nozica

V=1.0m /m3

Obloga, redjan lom.kamen d=25-30cm

1:21:2

Типски попречни профил регулисаног корита реке Нишаве у Димитровграду

Регулисано корито реке Нишаве у Димитровграду





На деоници узводно од Димитровграда, до границе са Р.Бугарском, река Нишава протиче више стотина метара широком речном долином. Долина је представља значајне обрадиве пољопривредне површине овог краја. Мајор корито водотока је на левој обали ограничено трасом локалног пута и трасом међународне пруге и пута. На десној обали, простире се благо валовита речна долина, ширине 100-600m. Обале су ниске, а инундационе површине су угрожене од великих вода реке Нишаве.

Десна обалe реке Нишаве узводно од Димитровграда,

Изглед инундације на десној обали, сектор IV,





Узводно од Димитровграда изведени су у предходном периоду регулациони радови на деоници дужине око 700m, у зони моста број 2, km 140+545.7. Попречни профил регулисаног корита је трапез.

Изведени регулациони радови – обалоутврде од ролираног, а местимично и сређеног ломљеног камена на конкавним обалама и насип на десној обали, су у релативно добром стању.

7.00 4.401.5 1.0 1.0

1:21:2

1:1.5 1:1.5

4.40 1.01.0 1.5

1:11:1

1.0

1.0

2.20

Obloga, grubo sredjenlom. kamen d=30-50cm

Nozica

V=1.0m /m3

Nozica

V=1.0m /m3

Типски попречни профил регулисаног корита реке Нишаве узводно од Димитровграда, у зони моста број 2

Изведени радови у зони моста број 2, обалоутврда од ређаног ломљеног камена d50cm





Уз трасу корита реке Нишаве у општини Димитровград, поред значајних пољопривредних површина на обалама су изграђени стамбени, привредни и инфраструктурни објекти, а најзначајнији су свакакао објекти изворишта

за водоснабдевање ЈКП Водовод - ИВКОВЕ ВОДЕНИЦЕ, од km 138+780 до km 139+160, на десној обали.

Водоводна мрежа у зони изворишта ИВКОВЕ ВОДЕНИЦЕ пресаца корито водотока (са десне на леву обалу). Поред корита реке Нишаве, узводно од Димитровграда, на левој обали поред трасе међународне железничке

пруге на локалном путу, лоцирани су објекати ЈКП Комуналац инфраструктурни објекти, месни и међумесни ТТ каблови и цевовод канализационе мреже.

Узводно од Димитровграда , природно корито реке Нишаве је са изразито развијеним речним меандрима (два оштра дугачка меандра и још четири мања меандра). На левој инундацији ширине 30-180m изграђен је мањи број стамбених и пољопривредних објеката, али су углавном заступљене пољопривредне површине.

Корито водотока на деоницама где нису изведени регулациони радови је нестабилно. Честе су пролоке у дну, изражена је нестабилност обала и промене попречног профила у кривинама, а уочљив је и даљи развој меандара.





Лукавaчка река (Габерска)

На територији општине Димитровград, низводно од Димитровграда, на km 133+774. у Нишаву се улува њена лева притока Лукавaчка - Гaбeрскa рeкa.

Нaјвeћи дeo сливa Лукавaчке реке се нaлaзи у висoким плaнинaмa у Р.Бугaрскoј.

Цeo слив Лукавaчке реке нa тeритoрији Р.Србијe, зaхвaтa дeo тeритoријe oпштина Пирот и Димитрoвгрaд

Прeмa рaспoлoживoј дoкумeнтaцији и пoдaцимa сa тeрeнa, нa тoку Лукавaчке реке нeмa извeдeних регулационих oбјeкaтa.

Лукавaчка- Гaбeрскa река дoњи ток у мeсту Лукaвицa и нeкoликo килoмeтaрa узвoднијe





Подлоге

1. Прикупљена је расположива техничка документација и подлоге, које се односе на изведене и пројектоване регулационе радове, на реци Нишави;

2. Подаци РХМЗ – Београд, о меродавним рачунским протицајима великих вода различите вероватноће појаве, за водомерни

профил Димитровград на реци Нишави и водомрни профил на Лукавaчкоj реци (Габерској).

По Мишљењу РХМЗ – Београд, протицаји великих вода су:

На реци Нишави на водомерном профилу Димитровград:

Q1%=158.0m3/s; Q2%=123.0m3/s; Q5%=85.986.0m3/s;

На реци Лукавaчкој:

Q1%=232.0m3/s; Q2%=190.0m3/s; Q5%=144m3/s;

3. Неопходни геодетски теренски истражни радови. Снимљено је постојеће корито реке Нишаве а резултати су презентовани и на ситуацији у размери R=1:1000;

4. Снимљена су и 48 попречна профила. Растојања између снимљених попречних профила су променљива, а просечна су 250-300m;

5. Снимљени су профили мостова (7);

6. Геореференцирана топографска карта терена и корита реке Нишаве на територији општине Димитровград, у размери R=1:25000;





Попречним профилима природног корита водотока, који су снимљени 2006.год. и 2012.год. обухваћено је минор корито водотока и део леве и десне инундације ширине од 50-700m.

Обим извршених додатних геодетских снимања 2012.године не омогућава прецизније хидрауличке прорачуне.

Геодетски радови обављени 2006.године обухватају деоницу реке Нишаве нрпосредно узводно од Димитровграда до границе са Р.Бугарском, дужине 6.823km, од km 136+173.5 до km 142+990 и 264 попречних профила.

На основу геодетских теренских истражних радова, обављених за потребе ове Студије – 2012. године и радаова обављених 2006.године, констатовано је да нема значајнијих промена трасе и геометријских карактеристика попречних профила на предметној деоници реке Нишаве. Због тога су за хидрауличке прорачуне коришћене геодетске подлоге и из 2006.год. и из 2012.године





Хидраулички модел

За хидрауличке прорачуне, деоница реке Нишаве на територији општине Димитровград, подељена је на четири (IV) сектора:

I – низводни сектор, од границе општине Димитровград до ушћа Лукавичке реке, од km 130+350.5 до km 133+747.28, дужине L=3716.78m;

II сектор – од ушћа Лукавичке реке до рачвања тока у центру Димитровграда, од km133+747.28 до km 136+224.84, дужине L=2477.56m;

III сектор – рачвање тока у центру Димитровграда, од km 136+224.84 до km 136+424.20, дужине L=199.34m;

IV сектор – узводно од Димитровград до границе са Р.Бугарском, од km 136+424.20 до km 142+997.0, дужине L=6572.80m;





Mo 7, km 1+650.00 (km 131+680.50)ст

km 3+716.78 (km 133+747.28)Лукав чка рекаa

Mo 6, km 5+005.50 (km135+036.0) ст

Mo 5, km 5+532.90(km 135+563.4)ст

Mo 3, km 6+636.6 (km 136+667.10) ст

M 2, km 10+515.22 (km 140+545.7)ост

Mo 1, km 12+363.77 (km 142+394.3)ст

Mo , km 6+361.50(km136+392.0) ст 4центар Димитровграда

Се

кто

р I

km 6+393.70 (km 136+424.2)

km 6+194.36 (km 136+224.84)

Профил 3 2+966.47 2 997.00 km 1 (km 14 + )

Р.Бугарска

Граница општине Димитровград

Ре

ка Н

иш

ава

km (km 130+030.50)0+000.00

Се

кто

р II

Се

ктор

II

IС

ект

о р

V I

km 13+350.00 (km 143+380.50)

Схематски приказ деонице реке Нишаве на територији општине Димитровград, за хидрауличке прорачуне





Хидраулички прорачуни

Хидраулички прорачуни, за меродавне рачунске протицаје, урађени су за услове устаљеног неравномерног режима течења коришћењем симулационог модела HEC RAS (US Army Corps of Engineering, Hidrologic Engineering Center, River Analysis Sistem).

Просечни подужни пад нивелете дна природног корита, на сектору I предметне деонице износи:

00235.00

x

hJ

Режим течења у природном кориту реке Нишаве, на предметној деоници је миран, па су за хидрауличке прорачуне меродавни низводни гранични

услови.

Гранични услови за хидрауличке прорачуне одређени су према захтевима из симулациног модела, тј. на основу геометријских карактеристика најнизводнијег попречног профила (Pr 48 - km 130+030.5) и подужног пада на овом сектору .

Хидраулички прорачуни су спроведени по деловима корита водотока (за минор корито и леву и десну инундацију - мајор корито).

Коефицијенти отпора за минор корито и инундацију, усвојени су на основу података из литературе, уоченог стања минор корита водотока и процењене обраслости инундационих површина на предметној деоници и то:

за минор корито n = 0.030 – 0.035m-1/3s;

за инундацију n = 0.050-0.055 m-1/3s





Хидраулички прорачуни за сектор I урађени су за коинциденцију великих вода и то:

Q1%=158m3/s у реци Нишави и Q1%=232m3/s у Лукавaчкој реци, табела 1;



Ово је најнеповољнија коинциденција великих вода, када је у питању заштита од поплава.

При реалнијој коинциденцији великих вода реке Нишаве и Лукавaчке реке, плавне зоне могу бити мање од величине плавних зона при коинциденцији великих вода Q1%-1%.

За оцену ризика од поплава, на предметној деоници реке Нишаве, према Закону о водама Р.Србије и Директиви ЕУ о процени и управљању ризицим од поплава из 2007.године, на делу тока реке Нишаве у општини Димитровград, меродавни су протицаји вероватноће појаве Р=1%, и Р=2%, јер је део речног тока у градској зони Димитровграда, а на узводном сектору - IV на десној обали, су лоцирани објекти изворишта за

водоснабдевање ЈКП Водовод - ИВКОВЕ ВОДЕНИЦЕ, од km 138+780 до km 139+160.





На сектору III, хидраулички прорачун је рађен итеративним поступком, због рачвања тока. Урађени су хидраулички прорачуни са више различитих протицаја у главном кориту и рачви, за све меродавне рачунске протоке великих вода, наведене вероватноће појаве, тако да је:

Q= Qgl + Qr

Резултати итеративног поступка и расподела протицаја између главног дела тока и рачве, који имају исте рачунске нивое воде на низводном профилу (Pr 57-km 136+224.9) и узводном профилу (Pr 65, km 136+424.20) у зони рачвања тока су:

Зa Q1%=158m3/s - Qgl=84m3/s Qr= 74m3/s

Зa Q2%=123m3/s - Qgl=68m3/s Qr= 55m3/s

Зa Q5%=86m3/s - Qgl=50.5m3/s Qr= 35.5m3/s

На низводном профилу сектора III (Pr 57- km 136+224.9), за главно корито и рачву ниво воде је једнак рачунском нивоу воде на најузводнијем профилу сектора II (профил 57).

Итеративни поступак се завршава када су нивои воде исти на најузводнијем профилу сектора III, у главном кориту и рачви (Pr 65, km 136+424.20).





Плавне зоне за меродавни рачунски протицај Q1% приказане су на топографској карти R=1:25000. Поред тога приказана је и ситуација - карта са катастарским стањем и плавним зонама.

Попречни профил корита реке Нишаве и рачунски ниво воде за протоке Q1% , Q2% Q5%, на сектору I, Pr 2 (47) - km 130+358.80

Према резултатима хидрауличких прорачуна низводно од Димитровграда на сектору I и делу сектора II, поплавама су при меродавном рачунском протицају Q1% обухваћене површине на левој и десној обали од 85ha, као и стамбени објекти у приградским насељима Димитровграда.





Хидраулички прорачуни нивоа воде, за протоке вероватноће појаве мање од 5% нису приказани, јер је Законом о водама Р.Србије предвиђена заштита од поплава пољопривредних површина за протоке вероватноће појаве Q2% и Q5%. Поред тога, хидраулички прорачуни за проток Q10% показују да је појава изливања вода из минор корита местимична, а угрожене површине занемарљиве.





У ужој градској зони Димитровграда, у којој су изведени регулациони радови, од Pr 36 - km 135+040.80 до Pr 74 - km 136+653.20 регулисно корито има одговарајућу пропусну моћ за меродавни рачунски проток Q1%,

Рачунски нивои воде за протоке Q5%, Q2%, Q1%, на профилу Pr 54 (24)- km 136+090.80, сектор II





На деоници реке Нишаве узводно од Димитровграда до границе са Р.Бугарском – сектор IV, поплавама су угрожене површине од 147ha. На овом сектору на десној обали, лоцирани су објекти за водоснабдевање, као и значајне пољопривредне површине и стамбени и пољопривредни објекти насеља градиње.

Рачунски нивои воде за протоке Q5%, Q2%, Q1%, на профилу Pr 88 (191) - km 137+579.20, сектор IV





425

430

435

440

445

450

455

460

465

470

475

480

13

0

13

1

13

2

13

3

13

4

13

5

13

6

13

7

13

8

13

9

14

0

14

1

14

2

14

3

Деоница реке Нишаве на територији општине Димитровград

Рачунски нивои воде за протицај Q1%=158m3/s

Ап

сол

утн

е к

оте

- Z

(m

nm

)

Стационажа (km)

Mo

ст 7

km 1

31

+6

80

.5 Mo

ст 6

km 1

35

+0

36

.0M

oст

5

km1

35

+5

63

.40

Mo

ст 4

km 1

36

+3

92

.0M

oст

3

km 1

36

+6

67

.10

Mo

ст 2

km 1

40

+5

45

.70

Mo

ст 1

km 1

42

+3

94

.30Лук

ави

чка

ре

ка

График 1

km 1

33

+7

47

.3





0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

130.

0

131.

0

132.

0

133.

0

134.

0

135.

0

136.

0

137.

0

138.

0

139.

0

140.

0

141.

0

142.

0

143.

0

Стационажа (km)

Но

рм

ал

на

дуб

ин

а (

m)

Приказ промене нормалне дубине на левој и десној инундацији за проток Q 1%

Деоница реке Нишаве на територији општине Димитровград

График 6





Мостови На територији општине Димитровград преко корита реке Нишаве изграђено је седам мостова, на регионалним, локалним и пољским путевима. У симулационом моделу HEC RAS, посебно се специфицирају и рачунају нивои воде у зони мостова. У овој Студији за хидрауличке прорачуне у зони мостаова коришћен је Energy (Standard Step) метод.

Мост Стационажа Zdik Zws(1%) ΔZ (1%) Zws(2%) ΔZ (2%) Zws(5%) ΔZ (5%)

број km mnm mnm m mnm m mnm m

7 131+680.50 434.86 437.02 -2.16 436.82 -1.96 436.64 -1.78

6 135+036.00 445.98 445.67 0.31 445.47 0.51 445.05 0.93

5 135+563.40 447.44 447.65 -0.21 447.15 0.29 446.58 0.86

4 136+392.00 451.35 450.17 1.18 449.76 1.59 449.29 2.06

3 136+667.10 453.15 452.33 0.82 451.86 1.29 451.40 1.75

2 140+545.70 467.15 467.40 -0.25 466.78 0.37 465.22 1.93

1 142+394.30 474.03 474.59 -0.56 474.03 0.00 473.33 0.70

Q1%=158m3/s Q2%=123m

3/s Q5%=86.0m

3/s

Табела 4

Најкритичнија ситуација у погледу пропусне моћи отвора моста је на мосту број 7, km 131+680.5. Овај мост је на локалном пољском путу, осим бетонских обалних стубова, конструкција моста је од челичних подужних носача, а коловозна конструкција од дрвених прагова. Овај мост ће бити потопљен при свим великм водама, вероватноће појаве 5%, 2% и 1%.

Мостови број 6, 5, 2 и 1, немају потребно растојање (надвишење) Z, између коте нивоа воде за меродавни рачунски протицај Q2% - Zws(2%) и коте доње ивице конструкције моста – Zdik,

Према значају саобраћајнице на којој је изграђен мост, Z треба да буде 70cm до 130cm, при меродавном рачунском протицају Q1%, односно Q2%.





Река Нишава Нишaвa јe нaјвeћa притoкa Јужнe Мoрaвe. Настаје oд Гинскe рeкe и реке Врбницe у Р. Бугaрскoј, а улива се у Јужну Мораву на око 10km северозападно од Ниша, на територији Р.Србије.

Вoдe Гинскe рeкe скрeнутe су 1953. гoдинe у слив Брзијe, дeснe притoкe Огoштe, кoјa јe притoкa Дунaвa. Кaнaл сeчe извoришни дeo сливa нeдaлeкo oд сeлa Гинци и oдвoди у прoсeку 0.48 m3/s. Исти кaнaл јe прeсeкao и извoриштe Висoчицe, из кoгa јe нa тaј нaчин користи још 0.58 m3/s.

Нишaвa улaзи у Р.Србију око 6 km узвoднo oд Димитрoвгрaдa.





. Рачунски нивои воде за протоке Q5%, Q2%, Q1%, у профилу моста бр.4 - km 136+392.0, главни део тока и рачва, сектор III

hidraul model2

Documents