provjera stabilnosti kosine obale minor korita pri regulacijskim radovima

21
UNIVERZITET U SARAJEVU GRAĐEVINSKI FAKULTET U SARAJEVU PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA Mentor: Student: Doc.dr. Emina Hadžić Eldar Agović SARAJEVO, SEPTEMBAR 2013. GODINE

Upload: eldar-agovic

Post on 29-Nov-2015

277 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

ZAVRŠNI RAD IZ HIDROTEHNIČKIH GRAĐEVINA

TRANSCRIPT

Page 1: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

UNIVERZITET U SARAJEVU

GRAĐEVINSKI FAKULTET U SARAJEVU

PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR

KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Mentor: Student:

Doc.dr. Emina Hadžić Eldar Agović

SARAJEVO, SEPTEMBAR 2013. GODINE

Page 2: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

SADRŽAJ

1. Uvod.....................................................................................................................................2

2. Uticaj ciljeva regulacijskih radova na izbor koncepcija i elemenata regulacije...................4

2.1. Kriterijumi za donošenje odluka.................................................................................4

2.2. Zaštita priobalja od plavljenja.....................................................................................5

2.3. Stabilizacija korita.......................................................................................................7

2.4. Sanacija klizišta...........................................................................................................8

2.5. Regulisanje nivoa podzemne vode..............................................................................9

2.6. Obezbjeđenje uslova za plovidbu...............................................................................10

2.7. Evakuacija suvišnih voda sa priobalnih površina.......................................................11

2.8. Uređenje vodotoka kod akumulacionih bazena..........................................................12

2.9. Regulisanje vodotoka u okviru hidroenergetskih sistema...........................................14

2.10. Uređenje vodotoka kod mostova...............................................................................14

2.11. Uređenje vodotoka na urbanim područjima..............................................................15

3. Zaključak........................................................................................................................16

4. Zadatak.....................................................................................................................17-19

5. Literatura........................................................................................................................20

1

Page 3: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

1. UVOD

Vodotoci su prirodni vodni putevi duž kojih , u okviru sistema kruženja vode u prirodi, stalno, ili povremeno teku manje, ili veće količine vode . Često prirodne karakteristike vodotoka nisu povoljne sa stanovišta korištenja vode, kao i prostora na kome se nalaze. Zbog toga se javlja potreba za regulacijom korita vodotoka. [1]

Doline vodotoka se sve više naseljavaju. Postoji opšta tendencija da se priđe što bliže rijeci zbog boljih komunikacija, klimatskih prilika, povoljnijih uslova za poljoprivrenu proizvodnju, boljih mogućnosti da se obezbjedi potrebna količina vode, kao i niz drugih razloga. Industrijski objekti lociraju se uz vodotoke. Usljed toga, javlja se sve veća potreba da se korita vodotoka uređuju.

Kod rješavanja problema, vezanih za regulaciju vodotoka, prvi zadatak je jasno definisati ciljeve regulacije vodotoka (identifikacija problema koji treba riješiti).

Regulacija vodotoka vrši se radi postizanja raznovrsnih ciljeva. U većini slučajeva, regulacionim radovima postižu se efekti sa ekonomskim značajem.

Svrha regulacije rijeke je jedan od najvažnijih faktora koji utiče na izbor kriterijuma i elemenata tehničkog rješenja. Regulacioni radovi najčešće imaju za cilj:

a) Zaštita od plavljenja naselja, industrijskih objekata, poljoprivrednih površina, saobraćajnica;

b) Stabilizacija kosina obala radi sanacije klizišta i odronjavanja;

c) Regulisanje nivoa podzemne vode na većoj površini(snižavanje ili izdizanje nivoa);

d) Obezbjeđenje pogodnog recipijenta za odvodnju većih područja;

e) Obezbjeđenje neophodnog gabarita za plovni put, kao i pogodnih brzina vode u vodotoku za plovidbu;

f) Korištenje vosnih snaga (u cilju povećanja snage hidroenergetskih objekata);

g) Obezbjeđenje povoljnih uslova za zahvat vode;

h) Poboljšanje estetskog izgleda rijeke u naseljima i na značajnijim turističkim lokalitetima;

i) Vojno-strateški

j) Stvaranje uslova da se vodotok koristi za sport i rekreaciju na vodi;

k) Obezbjeđenje povoljnih proticajnih uslova kod mostova

2

Page 4: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

l) Uređenje prostora, odnosno obezbjeđenje površina pogodnih za buduću izgradnju objekata (naselja, industrija, saobraćajnice i dr.)

Često, regulacija ima više ciljeva, tako da može imati višenamjenski karakter. Regulacijski radovi se često izvode u kombinaciji sa drugim hidrotehničkim radovima.

Za postizanje ciljeva regulacionih radova nekad je potrebno da se izvrše samo minimalne korekcije prirodnih karakteristika vodotoka. Često se javlja potreba za većim izmjenama, a u nekim slučajevima neophodno je formiranje sasvim novih korita riječnih dolina.

Radovi na regulisanju vodotoka izvode se u okviru šireg vodoprivrednog sistema, ovi radovi se ne mogu posmatrati izolovano od drugih vodoprivrednih akcija, te ih treba usaglasiti sa opštim vodoprivrednim rješenjem.

3

Page 5: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

2. UTICAJ CILJEVA REGULACIJSKIH RADOVA NA IZBOR KONCEPCIJA I ELEMENATA REGULACIJE

2.1. Kriterijumi za donošenje odluka

Ciljevi regulacijskih radova imaju najveći značaj za definisanje kriterijuma za izbor osnovnih koncepata i elemenata regulacionih radova. Odluke se donose na osnovu prethodno formulisanih kriterijuma koji proizilaze iz:

- karakteristika prirodnog vodotoka;

- cilja, ili ciljeva refulacionih radova;

- karakteristika izgrađenih i planiranih vodoprivrednih objekata na području sliva ili vodoprivrednog sistema;

- ograničenja raspoloživih investicionih sredstava i najvećih prihvatljivih ukupnih godišnjih troškova;

- raspoložive operative za izvođenje radova (mehanizacija, obučenost stručnog kadra, mogućnost nabavke određenih materijala itd.);

- zahtjeva koji se postavljaju po osnovu uređenja prostora, zadržavanje ambijentalnih karakteristika područja, ili zaštite objekata koji imaju historijski značaj;

- raspoloživog vremena za istražne radove, projektovanje i građenje, te mogućnosti, ili potrebe etapne izgradnje.

Kod svih radova na regulacijama vodnih tokova neophodno je da se elementi biraju na osnovu svih navedenih grupa kriterijuma. Međutim u svim slučajevima sve grupe kriterijuma nemaju isti značaj u procesu odlučivanja.

Često, radi ispunjavanja ciljeva regulacije neophodna je velika izmjena prirodnih elemenata vodotoka. U nekim slučajevima, potrebne su toliko velike izmjene da je neophodno da se izvrši kanalisanje vodotoka.

Stepen zadovoljenja ciljeva regulacije ne zavisi samo od tehničkih uslova, već je neophodno da ima ekonomsku i društvenu opravdanost. U većini slučajeva uređenje vodotoka zahtijeva velika investiciona sredstva, te analiza ekonomske i društvene opravdanosti zahtijeva posebnu pažnju. [2]

4

Page 6: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

2.2. Zaštita priobalja od plavljenja

Prije svakog pristupa uređenju vodotoka u cilju zaštite priobalnih površina od plavljenja neophodno je da se predhodno ispitaju mogućnosti za rješenje problema izgradnjom akumulacionih bazena kojima bi se postigao zadovoljavajući stepen regulisanja proticaja vodotoka (ublažavanje valova velikih voda). Ukoliko se pokaže da ne postoje povoljni tehnički i prihvatljivi ekonomski uslovi za rješenje problema izgradnjom akumulacija, pristupa se radovima za uređenje vodotoka koji, u principu, u odnosu na zaštitu od plavljenja, predstavljaju pasivnu mjeru. [2]

Moguća su dva načina rješenja problema:

- izvođenje radova u koritu vodotoka;

- izgradnja nasipa

Izvođenje radova u koritu vodotoka ima za cilj snižavanje nivoa vode u koritu pri pojavi velike vode određenog ranga vjerovatnoće pojave. U principu sniženje nivoa vode može se postići sljedećim mjerama:

- produbljivanje korita;

- proširenjem korita;

- povećanjem pada

- smanjenjem otpora ( hrapavosti)

- uklanjanjem prepreka, ukoliko postoje

Rješenje problema zaštite od plavljenja snižavanjem nivoa vode u koritu vodotoka primjenjiv je samo kod vodotoka koji imaju veći pad, a to su manji vodotoci, i neki od srednjih vodotoka.

Kod velikih vodotoka pad je mali, pa bi za neznatno sniženje nivoa vode trebalo izvesti regulacione radove na velikoj dužini vodotoka.

Produbljavanje i proširenje korita u cilju sniženja nivoa vode ekonomski je isplativo kod vodotoka sa većim brzinama, jer se manjim obimom radova postiže značajno povećanje proticajnog kapaciteta.

Povećanje pada uslovljava povećanje brzina i u većini slučajeva zahtijeva posebna osiguranja korita od erozije.

Smanjenje otpora može biti efikasno ukoliko korito ima dno, ili kosine u stijeni koja je izrazito hrapava.

5

Page 7: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Efekti čišćenja korita od krupnijeg nanosa, kao i od uklanjanja vegetacije, vrlo često su kratkotrajni ukoliko se nisu bitnije izmijenili uslovi proticaja vode i pronosa nanosa.

Kod vodotoka srednje veličine manje prepreke u koritu izazivaju uspor koji se zbog većeg pada ne proteže na veliku dužinu korita. Zbog toga, radovi na uklanjanju prepreka u koritu u nekim slučajevima ne daju značajne efekte u pogledu sniženja nivoa na dužem potezu vodotoka. [4]

Često, ukazuje se potreba da uređenje vodotoka obuhvati više od navedenih mjera, a nekada i svih pet. U tom slučaju dolazi do primjene koncepta kanalisanja vodotoka.

Treba naglasiti da se kod koncepta zaštite priobalja od plavljenja uređenjem vodotoka u cilju sniženja nivoa vode pri velikim vodama može doći do sljedećih problema:

- Na uzvodnom kraju dionice koja se reguliše dolazi do znatnog sniženja nivoa, tako da se formira depresija, koja ima za posljedicu znatno povećanje brzina na dionici vodotoka neposredno uzvodno od one na kojoj su izvođeni radovi. Povećanje brzine može da izazove erozione procese.

- Usljed produbljavanja korita dolazi do sniženja nivoa malih voda što je često izrazito nepovoljno jer može da izazove prekomjerno snižavanje nivoa podzemnih voda.

- Većim proširivanjem korita smanjuje se specifični proticaj, te se mijenjaju uslovi transporta vučenog nanosa.

Slika 1.0: Izvođenje radova u koritu vodotoka [5]

Drugi koncept uređenja vodotoka u cilju zaštite priobalja od plavljenja podrazumijeva izgradnju nasipa. Primjenjuje se najčešće kod većih vodotoka koji imaju široke doline. Izgradnjom nasipa smanjuje se širina inundacije. Usljed suženja korita vodotoka dolazi do izdizanja nivoa vode. Ukoliko se izgradnjom nasipa sprečava plavljenje većih površina,

6

Page 8: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

smanjuju se značajni prirodni retenzioni prostori vodotoka, što može da izazove i znatnije povećanje proticaja.

Izgradnjom nasipa izaziva se potreba formiranja „kaseta“ na području koje se štiti od poplava. Kasete obuhvataju površine sa kojih se voda za vrijeme maksimalnih proticaja ne može odvoditi gravitacijom. Njihovu granicu čine pored nasipa i obodni kanali koji imaju zadatak da prikupe vodu sa viših površina i na taj način smanje površinu sa koje se voda mora evakuisati pumpanjem.

Slika 1.1: Izgradnja nasipa [6]

2.3. Stabilizacija korita

Često se pristupa regulacionim radovima da bi se stabilizirala korita vodotoka. Cilj ovih radova je obezbjeđenje već izgrađenih objekata, ili osiguranje uslova za izgradnju novih objekata. Nekada se izvode radovi da bi se spriječilo pomjeranje korita vodotoka usljed čega nastaje devastiranje poljoprivrednih površina. [3]

U većini slučajeva u cilju stabilizacije korita na pojedinim lokalitetima izvode se radovi na osiguranju kosina na kraćim dionicama vodotoka. Nekada je neophodno da se obezbijedi i stabilnost dna da ne dođe do ugrožavanja obala.

Za postizanje potrebnog stepena stabilnosti korita često je neophodno da se bitnije mijenja niveleta korita, a u nekim slučajevima i trasa.

7

Page 9: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

2.4. Sanacija klizišta

Velika klizišta se često nalaze na obalama vodotoka, a nastaju na taj način što voda potkopava nožicu kosine i na taj način izaziva poremećaj ravnoteže.

U okviru radova na regulaciji vodotoka u cilju sanacije klizišta najčešće se preduzimaju sljedeće mjere:

- osiguranje kosine (izgradnja obaloutvrde, obloga kosine i dr.)

- smanjenje dubine korita (nasipanje dna, izgradnja kaskade, ili praga i slično)

- pomjeranje trase u cilju odmicanja korita od klizišta.

U najvećem broju slučajeva samo regulacionim radovima ne može se u potpunosti izvršiti smirivanje klizišta, te su neophodne i druge mjere (drenaže, konstruktivni zahvati itd.). Međutim, u nekim slučajevima se bez regulacionih radova uopšte ne može racionalno riješiti problem.

Slika 1.2: Obaloutvrda [7]

8

Page 10: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Slika 1.3: Izgradnja kaskada [8]

2.5. Regulisanje nivoa podzemne vode

Vodostaji u vodotoku značajno utiču na formiranje nivoa podzemne vode na priobalnim površinama. Taj uticaj je veći i proteže se na veće područje ukoliko je teren priobalja propustljiviji. Kada postoji tendencija da se snizi nivo podzemne vode (radi bolje drenaže postojećih i stvaranje povoljnijih uslova za izgradnju novih objekata koji mogu imati veću dubinu fundiranja, poboljšavanje uslova za poljoprivrednu proizvodnju i drugo) preduzimaju se sljedeće mjere:

- produbljivanje korita;

- proširivanje korita;

- pomjeranje trase bliže području gdje treba da se spusti nivo podzemne vode;

- smanjenje hrapavosti korita;

- uklanjanje prepreka u koritu, ukoliko postoje;

- nasipanje zemljišta koje treba da se štiti od podzemnih voda

Ukoliko se vrši znatnije produbljivanje korita može doći do većeg povećanja brzine filtracije na kosini, što obično ima za posljedicu značajna oštećenja obale.

Ukoliko postoji tendencija da se u dolini vodotoka povisi nivo podzemne vode, ili obezbijedi infiltracija vode iz vodotoka u podzemnu izdan, preduzimaju se sljedeće mjere:

- izgrađuju pragovi (kaskade) kojima se izdiže nivo dna rijeke;

9

Page 11: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

- predviđa koncentriranje toka i smanjenje širine na njegovom donjem dijelu;

- izgrađuju sistemi za izdizanje nivoa pri minimalnim proticajima

Ovi se radovi najčešće preduzimaju kada je neophodno povećanje kapaciteta zahvata podzemne vode. Vrlo je značajno da se ispita kakve će uticaje ovi radovi imati za vrijeme velikih proticaja, kao i na kvalitet podzemne vode.

2.6. Obezbjeđenje uslova za plovidbu

Obezbjeđenje potrebnih uslova za plovidbu često je glavni cilj regulacije vodotoka. Čak i kod najvećih rijeka regulacionim radovima postiže se da potrebni elementi za plovni put budu obezbijeđeni dovoljno dugo u godini da bi plovidba bila ekonomski opravdana. Pored toga, regulacionim radovima se i održavaju karakteristični elementi plovnog puta da bi se spriječili prekidi plovidbe i za vrijeme relativno nepovoljnih meteoroloških i hidroloških uslova.

Za obezbjeđenje plovnog puta najčešće treba da budu ostvareni sljedeći uslovi:

- dovoljan gabarit plovnog puta (minimalna dubina i širina plovnog puta i pri najnepovoljnijim hidrološkim uslovima);

- da poluprečnici krivina vodnog puta budu veći od minimalno dozvoljenih;

- da brzine vode budu manje od mjerodavnih sa stanovišta ekonomske eksploatacije flote;

- stabilizacija korita;

- efikasan pronos leda i nanosa;

Kod mnogih plovnih puteva regulacioni radovi većeg obima protežu se na duže vremenske periode zbog toga što se ukazuje interes da se stalno, ili postepeno:

- povećava veličina (nosivost) plovila;

- povećava brzina plovidbe;

- povećava bezbijednost plovidbe;

Karakteristično je da se kod većih vodotoka uslovi koje postavlja plovidba ostvaruju relativno manjim regulacionim radovima, dok je kod manjih vodotoka za obezbjeđenje plovidbe često neophodno da se izvrši potpuno kanalisanje riječnog korita.

Izbor elemenata regulisanog korita kod plovnih puteva često zahtijeva veliku pažnju zbog toga što za zadovoljenje pojedinih uslova koje postavlja plovni put treba da se preduzimaju mjere koje su nepovoljne u odnosu na druge uslove. Na primjer, ukoliko se povećava proticajni presjek korita radi obezbjeđenja potrebnog gabarita plovnog puta, ili ograničenja

10

Page 12: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

brzine vode radi ekonomične plovidbe u uzvodnom pravcu, otežavaju se uslovi za pronos nanosa i leda, što može izazvati negativne posljedice.

Obezbjeđenje elemenata plovnog puta često zahtijeva velike regulacione radove. Zbog toga treba nastojati da se plovidbeni uslovi ostvare regulacionim radovima koji imaju višenamjenski karakter (zaštita od plavljenja, eksploatacija šljunka i pijeska i dr.).

U cilju obezbjeđenja elemenata plovnog puta u okviru regulacionih radova najčešće se podrazumijevaju sljedeće mjere:

- koncetracija toka;

- iskop minor korita sa gabaritom koji odgovara plovnom putu (povećanje dubine i širine);

- korekcija trase vodotoka radi ublažavanja oštrih krivina;

- izgradnja obaloutvrda i drugih riječnih građevina kojima se postiže stabilizacija korita;

- čišćenje korita radi uklanjanja prepreka za plovidbu;

- bagerisanje nanosa iz korita;

U pojedinim slučajevima mnogi od uslova koje zahtijeva plovni put mogu se obezbijediti, ili olakšati njihovo rješenje regulacionim radovima, ukoliko se izvrši regulisanje proticaja. U nekim slučajevima regulacionim radovima kod plovnih puteva obuhvataju se mjere i za zaštitu kosina od valova prouzrokovanih plovidbom.

2.7. Evakuacija suvišnih voda sa priobalnih površina

Ispuštanjem suvišnih voda sa poljoprivrednih površina, ili urbanizovanih površina, najčešće, se vrši u vodotoke. Postoji tendencija da se obezbijedi mogućnost gravitacionog ispuštanja, gdje za to postoje uslovi, jer tada nije potrebna energija za pumpanje vode, kao ni stručna posada pumpne stanice. U većini slučajeva maksimalni dozvoljeni vodostaji na području sa koga se voda odvodi određeni su visinskim položajem poljoprivrednih površina, te mogućnost gravitacionog ispuštanja zavisi od kota nivoa vode u recipijentu koji odgovaraju proticajima mjerodavne vjerovatnoće pojave. Zbog toga, u nekim slučajevima, kao cilj regulacionih radova postavlja se sniženje nivoa vode u recipijentu.

U okviru regulacionih radova preduzimaju se mjere koje su identične kao u slučaju zaštite priobalja od plavljenja po konceptu sniženja maksimalnih nivoa.

11

Page 13: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Ukoliko se radi o relativno maloj količini vode koja se ispušta, najčešće nije ekonomski prihvatljivo da se pristupa regulacionim radovima u cilju sniženja nivoa vode u recipijentu pri maksimalnim proticajima. Zbog malog pada, radi postizanja zadovoljavajućih veličina sniženja vodostaja, neophodno je izvođenje velikih radova koji bi trebalo da obuhvate dužu dionicu vodotoka.

2.8. Uređenje vodotoka kod akumulacionih bazena

Uz izgradnju akumulacionih bazena često je neophodno izvođenje regulacionih radova i radova na zaštiti od bujica i erozije. U nekim slučajevima ovi radovi imaju veliki značaj i moraju da budu izvršeni istovremeno sa izgradnjom akumulacije.

Na uzvodnom kraju akumulacije dolazi do smanjenja brzina, tako da nastaje deponovanje vučenog nanosa. Kod akumulacija kod kojih vodostaji osciliraju u većoj mjeri deponovanje nanosa se vrši na dosta dugačkom potezu vodotoka. Usljed toga dolazi do smanjenja korisnog prostora u akumulacionom bazenu, a time i korisnih efekata akumulacije.

Deponovanjem većih količina nanosa dolazi do smanjenja proticajnog profila vodotoka na uzvodnom kraju akumulacije usljed čega se smanjuje i kapacitet korita za provođenje velikih voda. Zbog toga mogu da nastanu i veća plavljenja priobalnih površina. Deponovanje vučenog nanosa u vodotocima na ušću u akumulacije često izaziva plavljenje koje ima za posljedicu velike štete.

Kada se u akumulaciju uliva plovna rijeka, usljed taloženja nanosa dolazi do otežanja, ili prekida plovidbe.

Da bi se izbjegle, ili umanjile navedene negativne posljedice, u okviru regulacionih radova najčešće se preduzimaju sljedeće mjere:

- iskop nataloženog materijala iz korita;

- organizuje se intenzivna komercijalna eksploatacija šljunka iz korita;

- izvode se nasipi radi sprečavanja plavljenja priobalnih površina;

- vrši se suženje korita na dionicama gdje je taloženje nanosa najmanje tolerantno.

Izgradnjom akumulacija najčešće se vrše sljedeći uticaji na nizvodnu dionicu vodotoka:

- Pošto se u akumulaciji zadržava veća količina nanosa, nizvodno teče voda oslobođena nanosa, te postoje uslovi da se poveća erozija korita;

- Ukoliko se u akumulaciji vrši veći stepen izravnanja proticaja poslije njene izgradnje može da dođe do znatno kraćeg trajanja proticaja većih od kritičnih za pokretanje vučnog nanosa.

12

Page 14: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Zbog toga, neposredno nizvodno od akumulacije može doći i do smirivanja erozionih procesa u koritu vodotoka.

- Ukoliko se iz akumulacionog bazena u toku 24 sata vrlo neravnomjerno ispušta voda, može nastati vrlo intenzivna erozija korita, pošto se veći proticaji, pri kojima dolaz do kretanja vučenog nanosa mogu javljati skoro svaki dan. Naglo povećanje proticaja na pojedinim dionicama korita može izazvati povećanje pada, što je vrlo nepovoljno (može doći do erozije korita).

Svakodnevne velike oscilacije vodostaja u koritu izazivaju nepovoljne uslove u pogledu stabilnosti kosina.

Zbog navedenih uticaja na korito nizvodno od akumulacija javlja se potreba da se u okviru regulacionih radova preduzmu sljedeće mjere:

- stabilizacija kosina korita obaloutvrdama, ili smanjenjem nagiba kosina;

- stabilizacija dna stabilizacionim pragovima;

- smanjenje pada korita izgradnjom kaskade, ili iskopom;

- izgradnja kompenzacionih bazena (u cilju smanjenja naglih oscilacija proticaja);

Obale vodotoka u zoni uticaja uspora akumulacije u nekim slučajevima treba da budu zaštićene usljed dejstva valova (gdje se javljaju jaki vjetrovi, a nema prepreka na većoj dužini). U tu svrhu izvode se razni tipovi obaloutvrda.

Slika 1.4: Akumulacioni bazen [9]

13

Page 15: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

2.9. Regulisanje vodotoka u okviru hidroenergetskih sistema

Kod izgradnje hidroelektrana, pored navedenih problema koji se regulacionim radovima rješavaju kod akumulacionih bazena, često se preduzimaju i sljedeće mjere:

- Vrši se iskop (produbljenje i proširenje) korita nizvodno od hidroelektrane, da bi se snizila kota donje vode i time povećala snaga i proizvodnja energije;

- Vrši izgradnja minor korita (nizvodno od hidroelektrane) za koncentrisanje toka pri ispuštanju „vodoprivrednog minimuma“ (maksimalna količina vode koja se mora ispuštati i kad nema potrebe za proizvodnjom energije kod vršnih hidroelektrana);

- Grade pragovi nizvodno od hidroelektrane kojim se obezbijeđuje dobijanje veće površine vode, pri ispuštanju „vodoprivrednog minimuma“ (kada se to zahtijeva sa stanovišta zadržavanja ambijentalnih karakteristika vodotoka);

- Obezbijeđuje dovod vode za neke postojeće potrošače.

2.10. Uređenje vodotoka kod mostova

Ukoliko se izgradnjom mosta radi smanjenja njegovog koštanja u većoj mjeri sužava proticajni presjek vodotoka, izazivaju se sljedeći nepovoljni uticaji:

- povećanje vodostaja uzvodno od mosta (što može da izazove plavljenje priobalja);

- povećanje brzina kod mosta i neposredno nizvodno (što može da izazove veću eroziju korita);

- izmjena rasporeda brzina vode na području kod mosta (što može da izazove eroziju korita);

- izmjena položaja dinamičke osovine toka (što može da izazove eroziju korita).

U okviru regulacionih radova preduzimaju se sljedeće mjere:

- izgrađuju se nasipi uzvodno od mosta radi sprečavanja šteta nastalih usljed povećanja vodostaja;

- vrši se osiguranje obala u cilju stabilizacije (izgradnjom obaloutvrda);

- izvode se objekti za usmjeravanje toka;

- vrši se iskop korita (produbljivanje korita na inundacijama) da bi se smanjile brzine i dobio povoljniji raspored brzina;

- grade se pragovi za stabilizaciju dna (jedino u slučajevima kada je most plitko temeljen);

14

Page 16: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

- vrši osiguranje temelja postojećih mostova (ako se regulacionim radovima snižava dno vodotoka).

2.11. Uređenje vodotoka na urbanim područjima

Skoro u svim slučajevima, uređenju vodotoka na području naselja pristupa se da bi se postigao potrebni stepen sigurnosti od poplava, stabilizovalo riječno korito i obezbijedio pojas urbanog prostora uz vodotok.

Međutim, kod izbora elemenata regulisanog korita na području naselja neophodno je da se vodi računa i o zahtjevima koji proizilaze sa stanovišta:

- zadržavanja ambijentalnih karakteristika područja;

- uklapanja u urbanističko rješenje naselja;

- obezbjeđenja eventualnih mogućnosti za rekreaciju na vodi;

- lakog i efikasnog održavanja korita;

- obezbjeđenja posebnih estetskih efekata;

- omogućavanja ulijevanja vode iz kišne kanalizacije;

- usklađivanja odnosa sa drugim urbanim infrastrukturnim elementima.

Često se očekuje da se regulacionim radovima na području naselja postignu razni efekti mjerama koje daju oprečne rezultate. Tako na primjer, za obezbjeđenje većeg stepena zaštite od poplava potrebno je korito većeg poprečnog presjeka, koje često nije poželjno zbog veličine angažovanog prostora. Radi obezbjeđenja stabilnosti korita nekad je neophodno oblaganje korita betonom ili kamenom, što se uvijek lahko ne prihvata, pošto se utiče na izmjenu ambijenta.Kod regulisanja vodotoka kroz naselja posebno je važno da se obezbijedi odgovarajući režim tečenja u koritu pri minimalnim proticajima. [4].

Vodotoci u naseljima predstavljaju elemente koji relativno malo mogu da mijenjaju svoje karakteristike.

Slika 1.5: Uređenje Koševskog potoka [10]

15

Page 17: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

3. ZAKLJUČAK

Građevine za uređenje vodnog toka su skupe. Razlog je veliki obim radova i specifičnost uvjeta izvođenja. Stoga se traže jeftina tehnička rješenja i to u dva smjera. Prvo, koriste se pripodni materijali kojih ima u blizini zahvata, a kao drugo koriste se sposobnosti vodotoka da sam gradi svoje korito.

Regulacijske su građevine s konstrukcijskog aspekta jednostavne, ali je odabir tipa, razmještaj u prostoru i njihovo oblikovanje spadaju u grupu složenih inžinjerskih izazova. Regulacijske građevine treba razumjeti ne kao osamljene objekte, već kao dio vodotoka.

Relativno je velik broj tipova regulacijskih građevina proizašao iz različitih potreba za uređenje vodotoka s jedne strane, i različitih uvjeta u kojima se ivode građevine s druge strane.

Regulacijske građevine treba koristiti kako bi se utjecalo na uzroke neželjenih stanja u koritu, a ne za saniranje posljedica tog stanja. Odabir tipa regulacijske građevine zavisi od namjene regulacija. Osnovne namjene regulacija su:

- povećanje erozije korita i njegovo produbljivanje

- omogučavanje pronosa nanosa

- smanjenje erozije

- povećanje protoka

- kombinacija prethodnih namjena

16

Page 18: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

4. ZADATAK

Provjeriti stabilnost kosine obale minor korita i odrediti potrebnu količinu kamena za oblogu i nožicu obaloutvrde po mꞌ obaloutvrde.

m=2

Vmax = 3 m/s

max = 105 N/m2

= 28°

n= 0,028

dsr = 9,5 mm

1) Stabilnost kosine obale minor korita

- nagib kosine obale minor korita je 1:m = 1:2

tgα = ½ =0,5 ; α = 26,57°

- ugao unutrašnjeg trenja = 28° tg > tgα

17

Page 19: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Fs = tg / tgα = 0,53/0,5 = 1,06 > 1, uslov zadovoljen

2) Količina kamena

½ = 3/x ; x = 6

l = √(9+6) = √45 = 6,7m

- sile koje djeluju na obaloutvrdu i nožicu

18

Page 20: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

Težina obaloutvrde Go = Vo*( s – ) *g [ kN/mꞌ]

= 2700 kg/m3 , Vo – zapremina kamena za obaloutvrdu Go = 6,7 * 0,3 * 1,0 * 1,7 * 9,81 = 53,52 kN/mꞌ Sila koja vrši pritisak na nožicu obaloutvrde F = [Go *( sinα – fv*cosα)] * cosα fs = 0,35 (trenje) F = [53,52 *( sin26,57 – 0,35*cos26,57)] * cos26,57 F = 6,43 kN/mꞌ Potrebna težina nožice obaloutvrde Gn ≥ F/f ( ŋ – f * tgα) ŋ = 1,5 – koeficijent sigurnosti f = 0,35 – koeficijent trenja Gn ≥ 6,43/0,35 ( 1,5 – 0,35 * tg26,57) = 24,34 kN/mꞌ Potrebna površina poprečnog presjeka nožice obaloutvrde An ≥ Gn/[( s – ) *g] = 24,34/(1,7*9,81) = 1,46 m2/mꞌ Potrebna zapremina kamena za mꞌ nožice obaloutvrde V = 1,2 * An = 1,2 * 1,46 = 1,752 m3/ mꞌ Potrebna zapremina za oblogu obaloutvrde V = 6,7 *0,3 *1,0 = 2,01 m3/ mꞌ

19

Page 21: PROVJERA STABILNOSTI KOSINE OBALE MINOR KORITA PRI REGULACIJSKIM RADOVIMA

5. LITERATURA

1. Riječna hidrotehnika, Zoran Barbalić, Sarajevo, 1989.

2. Regulacije vodotoka, prof.dr.sc. Neven Kuspilić, Zagreb, 2009.

3. http://www.grad.unizg.hr/

4. Osnove hidrotehnike, dr.sc. Živko Vuković, Zagreb, 1994.

5. http://www.bistrobih.ba/nova/wp-content/uploads/2012/11/vadjenje-sljunka.jpg

6. http://www.vodogradnja.hr/uploads/Galerija/O_nama/HUMUSIRANJE-NASIPA.jpg

7. http://img115.imageshack.us/img115/4660/00gg0.jpg

8. http://i52.tinypic.com/286zkes.jpg

9. http://www.mhe-vitez1.com/web/images/stories/Akumulacioni-bazen.jpg

10. http://static.klix.ba/media/images/vijesti/b_100917092.jpg

20