CVIČENÍ 8: HYDRAULICKÝ VÝPOČET OBJEKTŮ
Hydraulické výpočty spádových objektů (stupeň) zahrnují při známých geometrických
parametrech přelivného tělesa stanovení měrné křivky objektu (Q-h křivky) a určení
charakteristik koryta bezprostředně pod stupněm. Způsob výpočtu byl probrán v předmětu
HYDRAULIKA HY2V.
Lp je doskok paprsku, který je řešen
h 
y 


Lp = 2 he  s + e  ≅ 2 y k  s + k  ,
2 
2 


kde yk je kritická kloubka proudění v korytě.
Výsledkem návrhu vývaru je znalost jeho základních rozměrů včetně nedůležitějších
hydrodynamických veličin proudění ve vývařišti
1. Konstrukční zásady pro uspořádání filtrů pod jezovým tělesem nebo pod betonovou
deskou podjezí
Pod těleso stupně i za ně se kladou zrnité filtry, které mají při průtoku podzemní vody
zabránit vyplavování jemných z podloží a narušení celkové stability objektu jeho sedáním.
Rozměry zrn ve filtru musí být v určité vazbě na zrnitost materiálu podloží. Kritéria jsou např.
dle Terzaghiho
D15 (filtru) / D85 (podloží) < 5
5 < D15 (filtru) / D15 (podloží) < 40
D50 (filtru) / D50 (podloží) < 40
Filtr tvoří jedna nebo několik vrstev. Materiál první vrstvy musí být propustnější než vlastní
zemina, nesmí však mít tak velké mezery, aby jimi mohla procházet zrna zeminy. Tloušťka
jednotlivých vrstev filtru nemá být menší než osminásobek průměru středních zrn příslušné
vrstvy (8 ⋅ D50), nejméně však 20 cm z důvodu řádného uložení při provádění stavby. U
vícevrstvého filtru tak vychází celková tloušťka filtru kolem 60-80 cm. Zrnění filtru se
zvětšuje od podloží směrem k základové spáře, kde odvod vody může být zajištěn drény.
2. Konstrukční úprava v ukončení vývaru
Konstrukční úprava prahu v ukončení vývaru je nejlepší šikmou plochou o sklonu 1:3 (ale
závisí i na hloubce dolní vody t) nebo stupňovitým prahem viz obr. 1.
Úlohou vývaru není zabránit výmolům, ale oddálit je od tělesa jezu a jejich polohu
stabilizovat (do místa za ukončujícím prahem vývaru). Za prahem obvykle následuje krátké
opevnění, např. záhozem, pod kterým musí být filtr pro zabránění sufozi.
Obr. 1- Ukončení vývaru prahem různého tvaru
Opevnění plní dvě funkce –1) zatěžuje povrch zeminy za prahem proti vyplavení průsakem
vody pod tělesem stupně.
2) přechod mezi pevnou konstrukcí vývaru a přetvárným dnem – omezení výmolu (totéž platí
i pro dno před stupněm)
Délkový rozsah opevnění záhozem za vývarem odpovídá cca rozsahu zpětného zásypu
výkopu provedeného při stavbě jezu a povrch záhozu je urovnán ve sklonu 1:4 - 1:6 směrem
pode dno dolní zdrže (v souladu s předpokládanou tvorbou výmolu).
Obr. 2 – Ukázka nízkého betonového jezu proudnicového tvaru (např. Jamborův práh)
Obr. 3 – Stupeň v korytě s kynetou
Obr. 4 – Stupeň na malém přítoku
Některá řešení stupňů a nízkých jezových těles jsou zřejmá z obr. 2, 3 a 4.
Další ukázky technického řešení stupňů a jezů je možno najít v učebnici Úpravy tokov (1987)
Raplík , Výbora , Mareš, str. 487-501.
Brod (hospodářský přejezd)
Tato konstrukce se navrhuje za účelem zpřístupnění obou břehů koryta (v úseku mezi jezem a
zaústěním mlýnského náhonu do Lužnice) pro těžkou stavební techniku (po dobu výstavby) a
pro zemědělskou a jinou techniku (pravidelné kosení luk a údržba vegetace podél úpravy).
Objekt je třeba umístit nejlépe do místa přirozené tvorby brodu (inflexa nebo mezipřímá).
Příjezd mobilní techniky uvažujte od hráze rybníku Naděje rampovým sjezdem na úroveň
údolní nivy Lužnice (v místě nejmírnějšího sklonu vzdušného líce hráze).
Zásady pro konstrukční řešení: sjezdové rampy ve sklonu max. 1:8 (cca 8°) a šířce min.
3,5 m, vozovka brodu ve dně rozšířena cca o 1 m (z důvodu nebezpečí sjetí při brodění),
povrch vozovky ve dně toku a sjezdových ramp zpevněny – např. válcovaný makadam,
panelové desky, trávobetonové tvárnice. Pokud použity panel. desky je nutné zajistit dno toku
u obou krajnic vozovky krátkými záhozy a pod panely ve dně vložit alespoň 2-vrstvý zrnitý
filtr (tl. cca 40 cm). Boční svahy sjezdových ramp dle způsobu zajištění ve sklonu max. 1:2).
Ostrohy (místa křížení svahů rampy a svahů koryta) zajistit proti hydraulickému účinku –
pohoz nebo dlažba. Při přechodu dlažby na vegetační typ opevnění ve svahu zajistit její
zakončení např. drnováním, osetím chráněným sítí, vrbovým plůtkem atd. U brodu
nevysazujeme stromovou vegetaci.
Zaústění přítoku (mlýnský odpad, jalový odpad)
Obr. 5 – Stanovení teoreticky správného zaústění
Obr. 6 – Stanovení teoreticky správného zaústění
Osu přítoku je vhodné vést pod úhlem 30-45° k ose hlavního toku zásadně do konkávního
břehu za místem největšího zakřivení (obr. 5). Je nutno posoudit možnost namáhání břehu
protilehlého k místu zaústění, zejména s uvážením současného výskytu průtoků a rychlostí,
jak v korytě hlavního toku, tak přítoku. V místě zaústění nemá dojít k přílišnému rozšíření
toku, neboť následkem tohoto se zmenší rychlost vody a ukládají se splaveniny. Je výhodné,
protíná-li konkávní břeh přítoku konkávní břeh hlavního toku. Zaústění se konstruuje ve
shodě s obr. 6. Břehy obou toků při zaústění přítoku se důkladně opevňují dlažbou na
cementovou maltu. Na soutoku dvou toků vzniká ostroh, který má protáhlý tvar a který
vyžaduje rovněž důkladné opevnění (dlažba, pohoz apod. viz obr. 7).
Obr. 7- Soutok dvou toků – zajištění styčných břehů
Download

CVIČENÍ 8: HYDRAULICKÝ VÝPOČET OBJEKTŮ