Upload
wuletzky
View
201
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 1
Mate Kuman
-SADRŽAJ-
SAŽETAK -4-
UVOD -5-
1. PRIKAZ PODLOGA
1.1. Geodetske podloge -6-
1.2. Hidrološke podloge -7-
1.3. Hidrauličke podloge -8-
1.4. Hidraulički proračun -8-
2. PRIKAZ SLIVA
2.1 OPIS SLIVA -11-
2.2 OPIS RETENCIJE -13-
3. OPIS MODELA
3.1. HEC-HMS općenito -14-
3.2. Prikaz modeliranja sliva potoka Vrapčaka -27-
4.HIDROLOŠKO-HIDRAULIČKE ANALIZE VODOSTAJA
I PROTOKA -30-
5. ZAKLJUČAK -32-
6. LITERATURA -33-
7. PRILOZI
7.1. Fizičke karakteristike sliva -34-
7.2. Klimatska funkcija jakih kiša trajanja do 24 sata na
području grada Zagreba -35-
7.3. Sitacija malih brdskih slivova -37-
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 2
Mate Kuman
7.4. ITP krivulje za 1B područje grada Zagreba -38-
7.5.KRIVULJA VOLUMENA, RETENCIJA SOPOT -39-
7.6. PROTOČNA KRIVULJA ZA TEMELJNI ISPUST RETENCIJE
SOPOT UZ ODGOVARAJUĆU TABLICU -40-
7.7. PROTOČNA KRIVULJA ZA PRELJEV RETENCIJE
SOPOT UZ ODGOVARAJUĆU TABLICU -41-
7.8. FOTOGRAFIJE RETENCIJE SOPOT -42-
7.9. SITUACIJE I PRESJECI RETENCIJE SOPOT -44-
7.10.BROJEVI KRIVULJA CN ZA RAZLIČITE TIPOVE TLA -47-
7.11.MODEL SLIVA POTOKA VRAPČAKA IZRAĐEN U HEC-HMS-U -48-
7.12. KRIVULJA KOJA POVEZUJE VOLUMEN I PROTOK NA RETENCIJI
SOPOT I KORISTI SE KAO ULAZNI PODATAK U HEC-HMS-U,
S PRIPADAJUĆOM TABLICOM -49-
7.13. UKUPNA PROTOČNA KRIVULJA ZA EVAKUACIJSKE
GRAĐEVINE NA RETENCIJI SOPOT -50-
7.14. IZLAZNI PODATCI NA PODSLIVU 1-D ZA KIŠU PP 50 GOD
TRAJANJA 240MIN -51-
7.15. IZLAZNI PODATCI ZA IZLAZ ZA KIŠU PP 100 GOD TRAJANJA
120MIN -52-
7.16. IZLAZNI PODATCI ZA SPOJ 2 ZA KIŠU PP 20GOD TRAJANJA
120MIN -53-
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 3
Mate Kuman
7.17. IZLAZNI PODATCI ZA RETENCIJU SOPOT ZA KIŠU PP 10GOD
TRAJANJA 600 MIN -54-
7.18. HIDROGRAMI ZA RETENCIJU SOPOT -55-
7.19. PRIKAZ HIDROGRAMA DEFORMACIJA VODNIH VALOVA
ZA RETENCIJU SOPOT UZ PRIPADAJUĆU TABLICU -87-
7.20. TABLICA I GRAF MAKSIMALNIH PROTOKA ZARAZLIČITE
POVRATNE PERIODE NA RETENCIJI SOPOT -89-
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 4
Mate Kuman
SAŽETAK
Ovaj rad analizira funkcionalnost retencije Sopot pri obrani nizvodnog
toka potoka Vrapčaka od poplava. Retencija može primiti volumen od
130000 .
Retencija je smještena na potoku Vrapčaku neposredno ispred
njegovog spoja s Mikulić potokom na južnim obroncima Medvednice u
izrazito brdovitom i šumovitom području. Na retenciji su sagrađene dvije
evakuacijske građevine, temljni ispust i bočni preljev.
Cilj ovog rada je odrediti vezu između jačine kiše i protoka koji ta kiša
izaziva pri evakuaciji vode iz retencije.
Da bi ostvarili cilj ovog rada bilo je potrebno doći do fizičkih karakteristika sliva i podataka o projektnim kišama i karakteristikama retencije. Do fizičkih karakteristika sliva došlo se direktnim mjerenjem i procjenama na terenu, te obradom danih predložaka. Intenziteti padalina različitih povratnih perioda za projektne kiše su preuzeti iz ITP krivulja napravljenih prema podacima iz literature. Krivulje potrebne za modeliranje rada retencije izrađene su hidrauličkim proračunom. Svi dobiveni podaci bili su ulazni podatci za program HEC-HMS. U programu je, osim modeliranja sliva, bilo potrebno izabrati i metode kojima će se računati direktno otjecanje, gubici, bazno oticanje i tečenje u vodotoku. Program je kao izlaz dao hidrograme dolaznih i transformiranih odlaznih vodnih valova s retencije.
Analizom podataka koje smo dobili ovom metodologijom određen je povratni period velike kiše na koji retencija zadovoljava sigurnost.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 5
Mate Kuman
UVOD
Predmet ovog rada je analiza funkcioniranja retencije Sopot na potoku Vrapčaku. U analizi je izrađen hidrološko-hidraulički model sliva potoka Vrapčaka na kojem su se modelirali slučajevi oborina s pridruženim povratnim periodima i intenzitetima oborina. Na tom modelu provedeni su proračuni transformacija vodnih valova različitih povratnih perioda. Oborine različitih pridruženih povratnih perioda i intenziteta koje uzrokuju vodne valove preuzete su iz ITP krivulja koje su napravljene po podacima o klimatskim funkcijama jakih kiša trajanja do 24 sata na području grada Zagreba u Državnome hidrometeorološkom zavodu (DHMZ) i koje su objavljene u IDVOGZ-u.
Cilj je za određene projektne kiše naći vodni val s maksimalnim protokom.
Svi proračuni su vršeni u programu HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modelling System), napravljenom u Centru za hidrološko istraživanje, od inženjera vojske SAD-a.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 6
Mate Kuman
1.1 GEODETSKE PODLOGE
U prilogu 7.21. data je situacija sliva Vrapčak gdje se vidi granica i položaj cijelog
slivnog područja te hidrografska mreža sliva.
U prilogu 7.22. data je situacija međusliva potoka Vrapčak mjerila 1:10000 sa
ucrtanom podjelom sliva na podslivove. Podjela je napravljena s obzirom na
karakteristike terena. Podslivovi su označeni brojevima i slovima od 1-L do 3-D.
Analiza se provodi na izlazu iz retencije Sopot.
U sklopu analize sliva izvršen je i obilazak terena gdje su izmjerene karakteristike
poprečnih profila vodotoka.
Izmjerene karakteristike poprečnih profila unesene su tablično u HEC-HMS, a
prikazane su u prilogu 7.1. , zajedno sa ostalim karakteristikama vodotoka koje su
dobivene obradom geodetskih podloga.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 7
Mate Kuman
1.2. HIDROLOŠKE PODLOGE
Za određivanje mjerodavne kiše data je mjerodavna klimatska funkcija jakih kiša
trajanja do 24 sata na području grada Zagreba definirana u Državnome
hidrometeorološkom zavodu (DHMZ) RH i preuzeta iz IDVOGZ-a. (Prilog7.2.) Uz
ovu klimatsku funkciju priložena je odgovarajuća situacija područja Zagreba
preuzeta iz IDVOGZ-a i dana u prilogu7.3. U prilogu dane su količine kiše raznih
minutnih trajanja za 10, 20, 50 i 100 -godišnja povratna razdoblja prema podjeli na
osnovna tri područja A, B i C kako je prikazano na situaciji razmatranoga područja
Zagreba u prilogu7.3. Iz situacije sa priloga 7.3. vidi se da slivno područje
potoka Vrapčak spada u 1B područje brdskih slivova. Za sliv potoka Vrapčaka su
uzeti podaci o visinama oborina iz tablice za 1B područje, a ostale vrijednosti se
mogu izračunati iz klimatskih funkcija. Prema tome mjerodavne količine oborine h
(mm) preuzete su u cijelosti iz IDVOGZ-a i na toj su osnovi definirani mjerodavni
maksimalni intenziteti oborine i (mm/min) za različita povratna razdoblja. U
prilogu7.4. je prikazana pripadna ITP krivulja.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 8
Mate Kuman
1.3. HIDRAULIČKE PODLOGE
Iz glavnog projekta (Glavni projekt – "Građevinski institut", Zagreb, 1983. godine) retencije Vrapčak preuzeta su krivulja volumena(prilog 7.5.)
1.4. HIDRAULIČKI PRORAČUNI Protočne krivulje preljeva i temeljnog ispusta koje će se koristiti kao ulazni podaci za proračun retencije Sopot u HEC-HMS-u izrađene u sklopu ovog rada.
Protočna krivulja za temeljni ispust određena je pomoću Bernoullijeve jednadžbe za stacionarno strujanje realne tekućine koja glasi:
(1)
Grafički prikaz Bernoulli-jeve jednadžbe za stacionarno strujanje realne tekućine
Gubitak energije sastoji se od lokalnih i linijskih gubitaka. Lokalne
gubitke pri strujanju vode kroz temeljni ispust zanemarili smo radi jednostavnosti proračuna iako su oni kod ovakvih građevina značajni. Lokalni gubitci energije računaju se po izrazu:
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 9
Mate Kuman
(2)
jesti koeficijent lokalnih gubitak koji je ovisan o Reynoldsovom broju , no u praktičnim inžinjerskim proračunima s dovoljnom se točnošću može smatrati konstantnim.
U slučaju retencije sopot lokalni gubitci javljaju se na ulazu u temeljni ispust i na rešetki na tom ulazu. Pošto je ulaz u temeljni ispust retencije Sopot izveden sa naglim lomom pop. Presjeka koeficijent iznosio bi u tom slučaju 0.5 . Rešetke na ulazu su potpuno potopljene i lokalni gubitci se računaju po formuli Berezinskog:
, (3)
(4)
gdje je:
v brzina ispred rešetke
koeficijent začepljenja rešetke, koji iznosi od 1,1 do 1,2 za automatsko čišćenje, 1,5 za stare mehaničke naprave, od 2 do 4 za ručno čišćenje
koeficijent oblika
koeficijent zagrađenosti, odnos zagrađene i ukupne površine
rešetke
Linijske gubitke možemo izračunati pomoću Darcy-Weisbach-ove jednadžbe:
(5)
gdje je: λ koeficijent trenja L duljina cjevovoda (m) D promjer cjevovoda (m) v srednja brzina strujanja (m/s)
g ubrzanje sile teže (m/s2
)
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 10
Mate Kuman
Pod pretpostavkom turbulentnog strujanja u hidraulički hrapavim cijevima
koeficijent λ možemo izračunati pomoću formule:
(6)
gdje je k/D relativna hrapavost.
Nakon što odredimo linijske gubitke pomoću jednadžbe (1) za pretpostavljene visine vodnog lica h mozemo izračunati protoke. Geometrijske karakteristike poprečnog presjeka temeljnog ispusta izmjerene su na objektu.
U prilogu7.6. dani su tablica i graf protoka temeljnog ispusta retencije Sopot.
Prototočna krivulja za bočni preljev dobivena je pomoću Polenijeve formule za protok preko preljeva u koritu parvokutnog poprečnog presjeka bez bočnog suženja koja glasi:
(7)
Gdje je:
m koeficijent prelijevanja za pojedine oblike preljeva
B širina vodnog lica preljeva
g gravitacija
visina preljevnog mlaza
Odabrana je vrijednost koeficijenta m=0,407, a širina preljeva izmjerena je na objektu.
Dobivene vrijednosti protoka za različite pretpostavljene visine preljeva retencije Sopot prikazane su o obliku tablice i grafa u prilogu7.7.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 11
Mate Kuman
2.1. OPIS SLIVA
Sliv je Čitavom svojom površinom u brdskom dijelu (podslivovi: 1-L, 1-D, 2-L, 2-D,
3-L, 3-D u modelu HEC-HMS-a), površine 4,4 km2, obrastao šumom. Uzet je broj
krivulje (curve number) CN 89. Veličine brojeva krivulje uzete su prema preporuci
IDVOGZ-a. Obradom podloga određen je srednji nagib površina podslivova i kao
takav je uzet u daljnjem proračunu modela sliva u HEC-HMSu.
Fizičke karakteristike slivova dane su u prilogu7.1.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 12
Mate Kuman
2.1.2 Opis vodotoka
Obilaskom terena, izmjerene su karakteristike poprečnih profila potoka te je
obradom podloga određen pad vodotoka na podslivovima. U hidrološkom proračunu
je uzet srednji Manningov koeficijent hrapavosti n=0,030 za sva korita, prema
preporuci IDVOGZ-a. Za sve podslivove uzet je srednji koeficijent hrapavosti
površina N=0,3 odabran iz HEC-HMS Tehnical Reference Manual-a. Sve fizičke
karakteristike tokova mogu se pronaći u prilogu 7.1.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 13
Mate Kuman
2.2 OPIS RETENCIJE
Retencija Sopot na vodotoku Vrapčak izgrađena je 1984. godine (prema
glavnom projektu "Građevinski institut", Zagreb, 1983. godine). Nalazi se
na stacionaži km10+700 na potoku Vrapčaku. Retencijski prostor do preljeva
na koti 238,00 m n.m. ima volumen od 117 000 m3. Nasuta brana je visine
23,0 m, dužine 78,8 m i s krunomna 240,00 m n.m( prilog 7.9.2). Temeljni
ispust je od azbestno cemente cijevi φ60 cm s tablastom kliznom
zapornicom, propušta 1,93 m3/s, a smješten je u prohodnu betonsku
galeriju( prilog 7.8.1). Preljev je bočni,širine 8 m, na koti 238,00 m n.m.
Temeljni ispust zaštićen je grubom rešetkom kaveznoga tipa (prilog 7.8.3).
U prilogu 7.8 date su fotografije retencija.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 14
Mate Kuman
3.1. HEC-HMS OPĆENITO
HEC-HMS (HEC-Hydrologic Modeling Center; HMS-Hydrologic Modeling
System) je kompjuterski program za inženjere američkih vojnih snaga
razvijen od Hidrološkog Inženjerskog Centra. Služi za modeliranje odnosa
oborina-otjecanje-routing proces (Routing proces predstavlja model tečenja
vode u koritu.) .i to pomoću sljedećih komponenti:
1. opcija koja omogućava specifikaju padalina (precipitation), a koje su
mogu opisati kao
• mjereni (povijesni) događaj
• hipotetski događaj definiran pomoću frekvencije
• događaj koji predstavlja gornju granicu kiše moguće na danoj
lokaciji
2. model gubitaka vode koji procjenjuje volumen otjecanja po slivu na
temelju oborine i karakteristika riječnog područja
3. modeli direktnog otjecanja koji mogu izračunati površinsko otjecanje,
zadržavanje vode u tlu i energijski gubitak otjecanja vode po riječnom
području do ulijevanja u korito rijeke
4. hidrološki routing modeli koji računaju zadržavanje vode i energijski tok
kako voda teče kroz korito rijeke
5. modeli pojave prirodnih konfluencija (sjecište dviju ili više vodotoka) i
bifurkacija (grananje vodotoka)
6. modeli mjera vodne kontrole, uključujući objekte za skretanje i
zadržavanje vode
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 15
Mate Kuman
Hidrološki proces započinje sa padalinama (analiza u HEC-HMSu je zasad oganičena samo na kišu) koje mogu pasti na vegetaciju, površinu zemlje i vodnu površinu. U prirodnom hidrološkom sustavu, velika količina vode koja je pala kao kiša, vraća se u atmosferu kroz evaporaciju sa vegetacije, površine zemlje i vodne površine te kroz transpiraciju sa vegetacije. Tijekom kišnog događaja, evaporacija i transpiracija su ograničene. Dio kiše sa vegetacije pada kroz lišće do površine i teče po površini gdje se priključuje kiši paloj direktno na površinu. Dio te kiše može se zadržati u udolinama (intercepcija), i ovisno o tipu tla, pokrovu tla, prethodnoj vlažnosti tla i ostalim karakeristikama sliva, dio vode se infiltrira. Infiltrirana voda je privremeno pohranjena u gornjim, djelomično saturiranim slojevima tla. Iz tih slojeva, ponovo se vraća na površinu preko kapilarnog tečenja, teče horizontalno u tlu kao potpovršinsko tečenje ili perkolira vertikalno do vodonosnog sloja. Potpovršinsko tečenje se s vremenom ponovno pridruži tečenju u riječnom koritu. Voda u vodonosnom sloju teče sporo, ali s vremenom se jedan dio ponovno pridruži tečenju u riječnom koritu kao temeljno tečenje. Voda koja se ne zadržava na površini ili infiltrira, otječe sa sliva do riječnih kanala. Tečenje u riječnom koritu je kombinacija površinskog toka, kiše direktno pale na vodne površine u slivu, potpovršinskog tečenja i temeljnog tečenja. Dakle rezultantno tečenje u riječnom koritu predstavlja ukupno otjecanje sa sliva.
Uobičajeni HEC-HMS model izostavlja detaljni opis kretanja vode u tlu. U tom „reduciranom“ modelu, uzima se u obzir infiltracija sa površine, ali se ne modelira zadržavanje i vertikalno kretanje vode unutar sloja tla.
HEC-HMS koristi odvojene modele za svaku komponentu otjecanja:
• Model gubitaka; • Model direktnog otjecanja (površinsko i potpovršinsko); • Model baznog otjecanja; • Model tečenja vodotoka.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 16
Mate Kuman
Da bi se hidrološki sistem analizirao u HEC-HMS-u, potrebno je izvršiti slijedeće korake:
• Započeti novi projekt (Project Definition)
• Upisati izmjerene podatke (Precipitation Gage data)
• Unijeti podatke slivnog modela (Basin model)
• Unijeti podatke meteorološkog modela(Meteorologic model)
• Unijeti kontrolne specifikacije (Control specifications)
• Unijeti sparene podatke (Paired data)
• Kreirati i izvršiti run (primjena) programa
• Vidjeti rezultate
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 17
Mate Kuman
3.1.2. MODELI KORIŠTENI ZA MODELIRANJE OTJECANJA SA SLIVA POTOKA VRAPČAKA
Da bi bilo moguće unIjeti podatke slivnog modela (Basin model), potrebno je izabrati modele koji će se koristiti u analizi sliva.
3.1.2.1.Model gubitaka - SCS metoda model gubitaka (SCS curve
number Loss Model)
HEC-HMS računa volumen otjecanja tako da računa gubitak (loss) volumena vode koja je pala na sliv kao zbroj intercepcije, infiltracije, zadržane vode u udolinama, evaporacije i transpiracije. Izračunati gubitak za svaku kišu se oduzima od ukupne količine palih oborina i time se dobije volumen otjecanja.
Soil Conservation Service (SCS) Curve Number (CN) je metoda koja procjenjuje količinu oborine koja uspije doći do kanala kao funkciju kumulativne oborine, pokrova tla, načina korištenja tla i prethodne vlažnosti tla rabeći sljedeću jednadžbu:
Pe = (P - Ia)2 / P – Ia + S
gdje je: Pe........količina oborine koja otekne
P.........akumulirana visina oborine
Ia........početni gubitak
S........potencijalna maksimalna retencija, sposobnost tla da zadrži dio oborine
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 18
Mate Kuman
Dok ukupna oborina ne prijeđe vrijednost početnog gubitka, nema površinskog tečenja.
Iz analiza rezultata od malih eksperimentalnih slivova došlo se do empirijske relacije
Ia=0.2 S
I iz toga slijedi:
Pe = (P – 0.2 S)2 / P + 0.8 S
Maksimalana sposobnost zadržavanja S i karakterristike sliva povezane su preko parametra curve number (CN):
S= (25400 - 254 CN) / CN
Svakoj vrsti terena pridružen je svoj broj krivulje, curve number (CN), broj procijenjen kao funkcija načina korištenja terena, vrste tla i prethodne vlažnosti terena, koristeći tablice TR-55 (Technical Report 55) izdane od strane SCS-a.
tip tlaABC
Vrste tla s obzirom na sastavsastav
duboki pijesci i prapor i ostala jako porozna tlaplitki slojevi prapora, ilovača s pijeskomtla sa značajnim udjelom gline, tla s malim udjelom organskog
U tlima slabije kvalitete (skupina A) gubici su veći i CN broj za njih je manji, dok je u nepropusnijim tlima obratno, gubici su manji a CN broj je veći. Veliki CN brojevi su i kod urbaniziranih područja jer je velika površina pod potpuno nepropusnom podlogom (asfalt, beton, krovovi...), te na strmijim padinama Medvednice gdje palo lišće zna načiniti pokrov preko kojeg voda vrlo brzo oteče bez infiltriranja u tlo.
Tablica CN brojeva za određena tla se nalazi u prilogu 7.10.
Prema preporuci iz IDVOGZ-a, terenu koji je pretežno pod šumom pridružen je CN 89.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 19
Mate Kuman
3.1.2.2. Model direktnog otjecanja - Kinematski val (Kinematic-wave Model)
Kinematski val je konceptualni model odgovora sliva koji predstavlja slivno
područje kao otvoreno i jako široko korito čiji dotok je jednak višku kiše
(efektivnoj kiši). Hidrogram slivnog otjecanja se dobije rješavanjem
jednadžbi nestacionarnog plitkog tečenja u otvorenim kanalima. Osnovna
ideja ovog modela je prikazana na slici 3.1.2.2.
(a) (b)
SLIKA 3.1.2.2.
Jednostavan sliv u prirodi (a) se pojednostavljuje na način (b). Sliv je prikazan sa dvije površine sa kojih voda poprečno na pružanje kanala otječe u kanal. Tada voda kanalom teče do najniže točke sliva. Slikovito prikazano
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 20
Mate Kuman
otjecanje sa sliva je poput otvorene knjige u kojoj smjer teksta predstavlja tečenje sa sliva, a sredina knjige predstavlja kanal. Ovim modelom se može računati i otjecanje po površini i tečenje u kanalu.
MODEL OTJECANJA PO POVRŠINI
Kao što je već navedeno, hidrogram slivnog otjecanja se dobije rješavanjem jednadžbi nestacionarnog plitkog tečenja u otvorenim kanalima. Dvije su temeljne jednadžbe za rješavanje navedenog problema:
• dinamička jednadžba (jednodimenzionalna), i • jednadžba kontinuiteta (jednodimenzionalna)
Dinamička jednadžba glasi:
tv
gxv
gv
xySSf ∂
∂−
∂∂
−∂∂
−=1
0 , gdje je:
Sf= energetski gradijent (pad energije uslijed otpora sila trenja)
S0= pad dna korita (promjena potencijalne energije položaja)
xy∂∂
gradijent tlaka (pad piezometarske linije, odnosno promjena
potencijalne energije tlaka)
xv
gv∂∂
konvektivna komponenta akceleracije (promjena kinetičke
energije)
tv
g ∂∂1
lokalna komponenta akceleracije (energija "porošena" na
ubrzanje na nivou presjeka)
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 21
Mate Kuman
Za plitki tok po ravnoj površini, pad dna korita i energetski gradijent su približno jednaki pa se efekti ubrzanja mogu zanemariti. Dinamička jednadžba se pojednostavljuje na
Sf=S0,
a energetski gradijent se može odrediti iz Manning-ove jednadžbe
NSRQ f
2/13/2
= (5)
gdje je:
Q protok [m3/s]
R hidraulički radijus [m]
A površina poprečnog presjeka [m2]
N faktor otpora tečenju koji ovisi o pokrovu tla slivnih površina ("hrapavost" slivnih površina) i nije jednak Manning-ovom n
Sama Manning-ova jednadžba može se pojednostaviti uvođenjem parametara koji ovise o geometriji tečenja i hrapavosti površine.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 22
Mate Kuman
Jednadžba kontinuiteta glasi:
qtyB
xyvB
xvA =
∂∂
+∂∂
+∂∂
,
gdje je:
B širina vodnog lica na povšini
q lateralni specifični dotok (po jedinici dužine kanala) – predstavlja efektivnu kišu izračunatu kao razliku brutto kiše i gubitaka
xvA∂∂
volumen prizme u vremenu i prostoru
xyvB∂∂
volumen klina uspora u vremenu i prostoru
tyB∂∂
promjena kapaciteta kontrolnog volumena u vremenu
Jednadžba kontinuiteta za plitko tečenje na ravnoj površini može biti pojednostavljena i tada glasi:
qxQ
tA
=∂∂
+∂∂
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 23
Mate Kuman
MODEL OTJECANJA U KANALU
Uvjeti tečenja su takvi da se može primijeniti pojednostavljena dinamička jednadžba u diferencijalnom obliku tako da vrijedi aproksimacija kinematskog vala:
( ) qxAmA
tA m =
∂∂
+∂∂ −1α ,
gdje su α i m parametri geometrije tečenja i hrapavosti površine, ovisni o oblicima presjeka kanala.
Da bi se odredilo otjecanje metodom kinematskog vala, potrebno je poznavati slijedeće parametre sliva:
1 Duljina otjecanja
Za duljinu otjecanja uzeta je širina zamjenjujućeg pravokutnika. Širina zamjenjujućeg pravokutnika je širina pravokutnika koji ima istu površinu kao i sliv, i koji će predstavljati plohu s koje voda otiče. Postoji nekoliko načina dobivanja zamjenjujućeg pravokutnika (prema D. Srebrenoviću, R.E. Hortonu, H. Graveliusu itd.), ovdje je odabrana Srebrenovićeva metoda.
U njoj je bitna karakteristika koncentriranost sliva K. Ona je uzeta tako da kod najpovoljnijeg slučaja, kruga, iznosi 1. Računa se po relaciji
Gdje su: F………..površina sliva
U……….udaljenost točke promatranja od težišta sliva
O……….opseg sliva
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 24
Mate Kuman
Ako su l i L širina i dužina zamjenjujućeg pravokutnika, tada je
Širina l predstavlja uprosječenu duljinu oticanja vode po ravnini. Kad je K>1 vrijedi obrnuto, duljina L je duljina otjecanja.
2 Prosječan nagib sliva
Pad sliva može se definirati na temelju više postupaka, od kojih se najtočnijim smatra postupak hipsometrijske analize. U ovom slučaju, prosječan pad je ipak izmjeren kao prosjek nekoliko padova (izmjerenih na topografskoj karti kao omjer visine i duljine neke rute) za svaki podsliv posebno.
3 Hrapavost terena (roughness)
Hrapavost N je faktor otpora površinskom tečenju koji ovisi o pokrovu terena. Vanjske karakteristike terena tu igraju ulogu, tako da je u ovisnosti o tome je li teren kultiviran, pošumljen, jesu li na njemu livade ili neka izgrađena područja, svakom terenu dodijeljene vrijednosti hrapavosti N. Za dijelove s težim otjecanjem N je veći.
4 Površina sliva
Sliv je za potrebe preciznijeg modeliranja podijeljen na podslivove, svaki sa svojom površinom, izmjerenom na digitalnim kartma danima kao podloge za pripremu ovog rada. (prilog 7.22. )
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 25
Mate Kuman
5 Parametri gubitaka
Oni su navedeni u odjeljku 3.1.2.1.
Opisane karakteristike mogu se naći u prilogu 7.1.
3.1.2.3. Model baznog otjecanja - mjesečna konstanta (Constant monthly)
Općenito se hidrogram otjecanja se razdvaja na dvije komponente, direktno otjecanje i bazno otjecanje. Bazno otjecanje je, podržano za vrijeme lijepog vremena, otjecanje od prijašnjih oborina koje su privremeno zadržane, i sa odgođenim potpovršinskim otjecanjem od trenutne oborine.
Ova kategorija baznog otjecanja je najjednostavniji model HEC-HMSa. Predstavlja bazno otjecanje kao konstantni protok s tim da može biti drukčiji za svaki mjesec. Ovaj konstantni protok u računanju je dodan direktnom otjecanju. Veličina tog mjesečnog protoka je najbolje odrediti empirijski, mjerenjima protoka u koritu kada se ne pojavljuje otjecanje zbog kišnog događaja. Veličina tog protoka može biti zanemariva (mali urbani slivovi) ili značajna (veliki slivovi sa značajnim padalinama).
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 26
Mate Kuman
3.1.2.4. Model tečenja vodotoka- kinematski val (Kinematic-wave Model)
Modeli tečenja vodotoka poznati su kao routing procesi. S ovim modelom se računa nizvodni hidrogram tako da je uzvodni hidrogram dan kao rubni uvjet. Osnovne jednadžbe nestacionarnog strujanja u otvorenim koritima su jednadžba kontinuiteta i dinamička jednadžba u diferencijalnom obliku i one su navedene u prethodnom poglavlju.
Za računanje tečenja potrebno je poznavati slijedeće karakteristike:
1 Duljina toka - Izmjerena na digitalnim kartama danima u geodetskim podlogama, prilog 7.22.
2 Pad dna kanala (energetski pad crte nivelete) - Izmjeren na digitalnim kartama danima u geodetskim podlogama, prilog 7.22.
3 Manningov koeficijent hrapavosti (n)
Manningov koeficijent hrapavosti (n) je empirijski određen bezdimenzionalni koeficijent koji zavisi o više faktora, a najviše o hrapavosti dna kanala. On se određuje u ovisnosti o materijalu od kojeg su dno i bočne strane kanala, te o načinu obrade tog naterijala. Što je materijal grublji time će biti teže ostvariti istu brzinu toka i protok kao kod nekog glađeg materijala.
Koeficijent n za zemlju je 0,025 , a za neobrađeni beton 0,014.
4 Dimenzije dna kanala
Potrebno je unijeti oblik kanala (trokutasti, kvadratni, kružni ili trapezoidalni), te potrebne dimenzije (dno kanala, nagib bočnih strana, promjer itd.). Izmjerene su na terenu.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 27
Mate Kuman
3.2. PRIKAZ MODELIRANJA SLIVA POTOKA VRAPČAKA
U izborniku Definicija Projekta (Project Definition) je stvoren Novi Projekt (New Project) pod nazivom sopot. U Opcijama Projekta (Project Options) su definirane: Postavke Sliva (Basin Defaults), Meteorološke Postavke( Meteorologic Defaults) i Jedinice (Units). U program je uneseno:
Units: Metric (System International)
Basin Defaults
Loss Method: SCS Curve Number
Transform: Kinematic Wave
Baseflow: Constant Monthly
Channel Routing: Kinematic Wave
Meteorologic Defaults
Precipitation: Specified Hyetograph
Evapotranspiration: None
Snowmelt: None
Kreiraju se komponente: Model sliva (Basin Model), Vremenske serije (Time Series), Upareni Podaci (Paired Data), Meteorološki model (Meteorologic model) i Kontrolne Specifikacije (Control Specifications).
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 28
Mate Kuman
U Modelu sliva (Basin Model) prikazan je sliv potoka Vrapčaka uzvodno od retencije Sopot, i sama retencija. S obzirom na nagib i površinske karakteristike terena te promjene profila korita podijeljen je na 3 podsliva, od kojih je svaki podijeljen na lijevi (L) i desni (D), što se vidi na prilogu 7.11. Svaki od 6 podslivova predstavlja jednu plohu otjecanja. Podslivovi su zamijenjeni zamjenjujućim pravokutnicima po Srebrenoviću i duljina otjecanja u vodotok je određena kao duljina kraće stranice fiktivnog pravokutnika. Duža stranica predstavlja vodotok, koji je u modelu unešen s pravom duljinom i ostalim karakteristikama. Potoci su modelirani i zasebno kao dio routing modela, a na njih su priljučivani podslivovi na drugoj trećini duljine vodotoka koja pripada tom podslivu (gledajući od izvora prema ušću).
U Vremenskim Serijama (Time Series) pod opcijom Mjerne Stanice (Precipitation Gages), dati su podaci o palim oborinama dobivenim na fiktivnim mjernim stanicama (Precipitation Gages) i za fiktivni datum mjerenja. Spomenute oborine su definirane iz ITP krivulja za grad Zagreb iz kojih je očitan intenzitet oborine za određeni povratni period i trajanje oborine. Oborina je unesena kao visina oborine u milimetrima (Incremental milimeters) koja je pala u vremenu nekog odabranog vremenskog intervala (Time Interval), koji je u ovom modelu uzet kao 5-minutni. Sama visina oborine izračunata je kao umnožak intenziteta kiše (preuzetog iz ITP krivulja) i vremenskog intervala. Potrebno je definirati Mjerne Stanice (Precipitation Gage) za svaku kišu za koju želimo dobiti izlazne rezultate.
U povezanim podacima (Paired Data) zadani su podaci potrebni za modeliranje retencije. Pod opcijama Funkcija Zapremnina-Protok (Storage-Discharge Function) i Funkcija Razina-Protok (Elevation-Storage Function) unesene su vrijednosti krivulje koja povezuje volumen i protok (prilog 7.12) i protočne krivulje (prilog 7.13) retencije. Za protočnu krivulju unesena je sumarna protočna krivulja temeljnog ispusta i preljeva, za njihovo zajedničko djelovanje.
U Meteorološkom modelu (Meteorological Model) svakom podslivu su pridruženi podaci o oborinama, preko opcije Specificirani hijetograf (Specified Hyetograph).
U Kontrolnim specifikacijama (Control Specifications) određen je period u kojem će se računati otjecanje i gledati ponašanje vodne mase u slivu.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 29
Mate Kuman
Opcijom Pokreni (Run) povežu se sliv, meteorološki model i kontrolne specifikacije. Pokretanjem simulacije na Izračunaj (Compute) dobiju se hidrogrami vodnih valova u grafičkom obliku, te podaci o njima u tabličnom obliku.
IZLAZNI PODACI MODELIRANJA
Za svaki element modela sliva dan je primjer izlaznih podataka iz HEC-HMS-a.
U prilogu 7.14. dan je prikaz izlaznog podatka za podsliv 1-D kod kiše PP 50 god t=240min. Na njemu se osim hidrograma vodnog vala vidi i udio gubitka od ukupne pale oborine kroz vrijeme. Na hidrogramu je naznačen i udio baznog otjecanja.
U prilogu 7.15. dan je izlazni podatak za vodotok izlaz pri kiši PP 100god t=120min, prikaz hidrograma.
U prilogu 7.16. dan je izlazni podatak za element spoj 2 (junction)za PP20 god t=120min, u koji ulazi više elemenata, a izlazi jedan. Na njemu se vide hidrogrami dolaznih vodnih valova iz elemenata koji ulaze u spoj, i hidrogram odlaznog vodnog vala.
U prilogu 7.17. dan je izlazni podatak za retenciju pri kiši PP 10 god t=600min. Na njemu su prikazani hidrogrami ulaza i izlaza iz retencije. Na njima se vidi kako je retencija transformirala vodni val: smanjila maksimalni protok i produžila vrijeme otjecanja vodnog vala, kaže se da ga je „spljoštila“.
Osim hidrograma ulaza i izlaza vide se i krivulj zapremnine retencije i krivulja razine vode u retenciji, ovisne o vremenu.
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 30
Mate Kuman
4.HIDROLOŠKO-HIDRAULIČKE ANALIZE VODOSTAJA I PROTOKA
Modeliranjem sliva i kiša različitih povratnih perioda i trajanja u HEC-HMS-u,
dobiveni su hidrogrami za retenciju Sopot.
U prilogu 7.18. dati su hidrogrami na izlazu iz retencije Sopot. Za svaki od
dobivenih hidrograma iz priloga očita se najveći protok, tj. vrh hidrograma u
određenom trenutku (Ovi podaci su očitani iz sumarne tablice izlaznih
podataka HEC-HMS-a za promatranu kritičnu točku i to za svaku
projektiranu kišu).
A hidrogramima iz priloga 7.18. lijepo je uočljivo kako retencija utječe na
vodni val koji dolazi prema njoj. Također se može uočiti veliko povećanje
protoka u trenutku kad se bočni preljev uključi u evakuaciju vode.
Ako pak grafički prikažemo vrijednosti maksimalnih protoka u ovisnosti o
trajanju kiše koja ga je uzrokovala, i to za svaki povratni period zasebno,
dobijemo familiju krivulja koje predstavljaju hidrograme deformacija vodnih
valova na promatranoj kritičnoj točki. Prikaz hidrograma deformacija vodnih
valova za retenciju Sopot dan je u prilogu 7.19., a u prilogu su date i
tablice ulaznih podataka.
Iz priloga 7.19. na primjeru grafa za retenciju Sopot lijepo se može uočiti
trend odnosa maksimalog protoka za promatrani povratni period (QmaxPP) i
povratnog perioda (PP). Uočava se da sa povećanjem PP, raste pripadni
maksimalni protok i to na način da se QmaxPP javlja, što više raste PP, kod
kiše kraćeg trajanja. (slika 4.1)
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 31
Mate Kuman
Slika 4.1 Trend odnosa maksimalog protoka za promatrani povratni period
(QmaxPP) i povratnog perioda (PP).
Iz hidrograma u prilogu 7.18. i tablice u prilogu 7.19. može se očitati koji
je maksimalni protok za svaki povratni period i očitati pri kojem trajanju kiše
se taj protok javlja.
5,9
11,1
17,8
21,2
34,1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Q [m
3/s]
t[min]
Prikaz Qmax u ovisnosti o trajanjima kiša koje su ih uzrokovale za retenciju Sopot
PP 10
PP 20
PP 50
PP 100
PP 1000
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 32
Mate Kuman
5. ZAKLJUČAK
Cilj ove analize bio je izraditi model sliva potoka Vrapčaka i taj model opteretiti kišama različitih povratnih perioda. Kako je za svaki povratni period bilo potrebno odrediti maksimalni protok, model je opterećen kišama različitih trajanja dok se ne dobije najveći protok. Analizom dobivenih rezultata izrađene su tablice ovisnosti protoka o duljini kiše za svaki povratni period( prilog 7.19.1). Nakon toga načinjena je tablica maksimalnih protoka za pojednine povratne periode( prilog 7.20.1) te su te vrijednosti ucrtane na graf u prilogu 7.20.2.
Pomoću tog grafa možemo očitati povratni period za protok pri maksimalnom usporu za retenciju Sopot(slika 5.1)
Slika 5.1Qmax-PP
Kako vidimo na grafu za protok pri maksimalnom usporu od 11,64 /s povratni period je 20 godina.
5,9
11,1
17,8
21,2
34,1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10 100 1000
Qm
ax (m
3/s
PP (god)
Qmax -PP NA RETENCIJI SOPOT
20
11,64
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 33
Mate Kuman
6. LITERATURA
[1] Hydrologic Modeling System; Technical Reference Manual
March 2005
Approved for Public Release- Distribution Unlimited
[2] Hydrologic Modeling System; User’s Manual
Version 2.1
January 2001
Approved for Public Release- Distribution Unlimited
[3] Primijenjena hidrologija
Dionis Srebrenović
Tehnička knjiga Zagreb, 1986
[4] Osnove hidromehanike
Prof. dr. sc. Vinko Jović
ELEMENT Zagreb, 2006
[5] Hidrologija
Prof. dr. sc. Ranko Žugaj
Rudarsko-Naftno-Geološki Fakultet Zagreb, 2000
[6] STUDIJA: Zagrebačke retencije
Hrvatske vode i Hidroprojekt
Zagreb, 2005
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 34
Mate Kuman
7. PRILOZI
7.1.1 Karakteristike tokova potoka Vrapčaka
naziv toka duljina kanala nagib
oblik profila kanala
širina dna profila
nagib profila
mannin. koef.
m m/m m m/m bezdim. gornji tok vrapčaka 1483,3 0,195 trapez 2 1,25 0,03
srednji tok vrapčaka 1417,43 0,077 trapez 2 1,25 0,03 donij tok vrapčaka 2242,12 0,037 trapez 2 1,25 0,03
7.1.2 Karakteristike podslivova potoka Vrapčaka
naziv podsliva
površina CN nagib
bezdim. m m/m
podsliv 1-D 0,3331 89 269,65 0,46 podsliv 1-L 0,3091 89 215,56 0,36 podsliv 2-D 0,3631 89 268,2 0,48 podsliv 2-L 1,1234 89 602,64 0,23 podsliv 3-D 1,4696 89 587,62 0,33
podsliv 3-L 0,8057 89 331,47 0,28
(1) -širina zamjenjujućeg pravokutnikina po srebrenoviću
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 35
Mate Kuman
7.2.1 Klimatska funkcija jakih kiša trajanja do 24 sata na području grada Zagreba
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 36
Mate Kuman
7.2.2 Tablica funkcije jakih kiša na području grada Zagreba
PP(god) 1000 100 50 20 10
t h h h h h
min mm mm mm mm mm
30 51,509473 39,722 35,9929 30,9309 26,99966
60 65,843351 51,15014 46,45079 40,03489 35,02394
120 84,166013 65,8662 59,94728 51,81849 45,43302
180 97,164647 76,36611 69,59363 60,25977 52,90251
210 102,61736 80,78354 73,65552 63,81837 56,05419
240 107,58744 84,8161 77,36523 67,07039 58,93568
270 112,1708 88,53985 80,79221 70,07615 61,60003
290 115,03144 90,87827 82,94492 71,79193 62,66741
300 115,8537 91,90555 83,78718 72,36344 63,1753
330 118,19702 93,88967 85,63043 73,99466 64,62535
360 120,37766 95,73842 87,34857 75,51593 65,97819
390 122,41917 97,47123 88,95953 76,94297 67,24767
420 124,34016 99,10351 90,47752 78,28824 68,44479
480 127,87791 102,1139 93,27839 80,77185 70,65588
540 131,08188 104,8451 95,82082 83,02787 72,66541
600 134,0159 107,3501 98,15376 85,09928 74,51137
660 136,72657 109,6677 100,3131 87,0176 76,22162
720 139,24907 111,8271 102,3258 88,80661 77,81721
800 142,36589 114,4989 104,8171 91,0222 79,79405
840 143,83276 115,7577 105,9913 92,06683 80,72641
900 145,93286 117,5614 107,6741 93,56452 82,06348
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 37
Mate Kuman
7.3. Sitacija malih brdskih slivova
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 38
Mate Kuman
7.4. ITP krivulje za 1B područje grada Zagreba
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 39
Mate Kuman
7.5.KRIVULJA VOLUMENA, RETENCIJA SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 40
Mate Kuman
7.6. PROTOČNA KRIVULJA ZA TEMELJNI ISPUST RETENCIJE SOPOT UZ
ODGOVARAJUĆU TABLICU
λ Q
m m3/s 225 0,011566 1,441699
225,5 0,011566 1,541241 226 0,011566 1,634733 227 0,011566 1,807265 228 0,011566 1,964704 229 0,011566 2,110431 230 0,011566 2,246725 232 0,011566 2,497096 234 0,011566 2,724555 235 0,011566 2,83144 236 0,011566 2,934435 237 0,011566 3,033936 238 0,011566 3,130275 239 0,011566 3,223737
240 0,011566 3,314564
224
226
228
230
232
234
236
238
240
242
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
VIS
INA
(m n
. m.)
PROTOK (m3/s)
PROTOČNA KRIVULJA TEMELJNOG ISPUSTA RETENCIJE SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 41
Mate Kuman
7.7. PROTOČNA KRIVULJA ZA PRELJEV RETENCIJE SOPOT UZ
ODGOVARAJUĆU TABLICU
Q
m m3/s 238 0
238,2 1,289968 238,3 2,369822 238,4 3,64858 238,5 5,099046 238,6 6,70287 238,7 8,446581 238,8 10,31974 239 14,42228
239,5 26,49542
240 40,79237
237,5
238
238,5
239
239,5
240
240,5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
VIS
INA
(m n
. m.)
PROTOK (m3/s)
PROTOČNA KRIVULJA BOČNOG PRELJEVA RETENCIJE SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 42
Mate Kuman
7.8. FOTOGRAFIJE RETENCIJE SOPOT
7.8.1UKUPAN RETENCIJSKI PROSTOR NA RETENCIJI SOPOT
7.8.2 BOČNI PRELJEV NA BRANI SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 43
Mate Kuman
7.8.3 TEMELJNI ISPUST NA RETENCIJI SOPOT
7.8.4 BRZOTOK BOČNOG PRELJEVA RETENCIJE SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 44
Mate Kuman
7.9.1 SITUACIJA I PRESJEK TEMELJNOG ISPUSTA RETENCIJE SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 45
Mate Kuman
7.9.2 SITUACIJA I KARAKTERISTIČNI PRESJEK BRANE SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 46
Mate Kuman
7.9.3 SITUACIJA PRELJEVA I BRZOTOKA S PRESJEKOM BRZOTOKA
RETENCIJE SOPOT
SVI PRILOZI IZ POGLAVLJA 7.9. PREUZETI SU IZ GEOKON BAZE PODATAKA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 47
Mate Kuman
7.10.Brojevi krivulja CN za različite tipove tla (preuzeto od O. Bonacci, S. Roglić, 1985)
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 48
Mate Kuman
7.11.MODEL SLIVA POTOKA VRAPČAKA IZRAĐEN U HEC-HMS-U
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 49
Mate Kuman
7.12. KRIVULJA KOJA POVEZUJE VOLUMEN I PROTOK NA RETENCIJI
SOPOT I KORISTI SE KAO ULAZNI PODATAK U HEC-HMS-U, S
PRIPADAJUĆOM TABLICOM
H V Q m 1000m3 m3/s
225 0 1,441699 225,5 2 1,5412409 226 2,5 1,6347329 227 4,25 1,8072652 228 6,75 1,9647044 229 10 2,1104311 230 14,74 2,2467254 232 28 2,4970957 234 45,75 2,7245548 235 59,39 2,8314404 236 75 2,9344353 237 93,5 3,0339358 238 117 3,1302751
238,2 121,1 4,4391572 238,3 123,2 5,5284263 238,4 125,35 6,8165707 238,5 127,65 8,2763953 238,6 130 9,8895507 238,7 132,7 11,642566 238,8 135,6 13,525005 239 138,9 17,646016
239,5 150,744 29,764884 240 161,78 44,10693
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
prot
ok (m
3/s)
volumen (1000m3)
V-Q KRIVULJA , RETENCIJA SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 50
Mate Kuman
7.13. UKUPNA PROTOČNA KRIVULJA ZA EVAKUACIJSKE GRAĐEVINE NA
RETENCIJI SOPOT
224
226
228
230
232
234
236
238
240
242
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
VIS
INA
(m n
. m.)
PROTOK (m3/s)
UKUPNA PROTOČNA KRIVULJA ZA EVAKUACISKE GRAĐEVINE NA RETENCIJI SOPOT
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 51
Mate Kuman
7.14. IZLAZNI PODATCI NA PODSLIVU 1-D ZA KIŠU PP 50 GOD TRAJANJA
240MIN
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 52
Mate Kuman
7.15. IZLAZNI PODATCI ZA IZLAZ ZA KIŠU PP 100 GOD TRAJANJA 120MIN
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 53
Mate Kuman
7.16. IZLAZNI PODATCI ZA SPOJ 2 ZA KIŠU PP 20GOD TRAJANJA 120MIN
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 54
Mate Kuman
7.17. IZLAZNI PODATCI ZA RETENCIJU SOPOT ZA KIŠU PP 10GOD
TRAJANJA 600 MIN
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 55
Mate Kuman
7.18. HIDROGRAMI ZA RETENCIJU SOPOT
7.18.1 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 60 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 56
Mate Kuman
7.18.2 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 180 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 57
Mate Kuman
7.18.3 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 240 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 58
Mate Kuman
7.18.4 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 420 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 59
Mate Kuman
7.18.5 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 540 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 60
Mate Kuman
7.18.6 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 660 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 61
Mate Kuman
7.18.7 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 10 GODINA I TRAJANJA 800 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 62
Mate Kuman
7.18.8 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 60 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 63
Mate Kuman
7.18.9 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 180 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 64
Mate Kuman
7.18.10 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 240 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 65
Mate Kuman
7.18.11 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 330 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 66
Mate Kuman
7.18.12 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 390 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 67
Mate Kuman
7.18.13 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 480 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 68
Mate Kuman
7.18.14 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 20 GODINA I TRAJANJA 720 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 69
Mate Kuman
7.18.15 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 60 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 70
Mate Kuman
7.18.16 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 180 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 71
Mate Kuman
7.18.17 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 240 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 72
Mate Kuman
7.18.18 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 290 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 73
Mate Kuman
7.18.19 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 330 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 74
Mate Kuman
7.18.20 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 50 GODINA I TRAJANJA 420 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 75
Mate Kuman
7.18.21 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 30 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 76
Mate Kuman
7.18.22 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 120 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 77
Mate Kuman
7.18.23 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 180 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 78
Mate Kuman
7.18.24 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 240 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 79
Mate Kuman
7.18.25 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 270 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 80
Mate Kuman
7.18.26 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 330 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 81
Mate Kuman
7.18.27 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 100 GODINA I TRAJANJA 720 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 82
Mate Kuman
7.18.28 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 1000 GODINA I TRAJANJA 60 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 83
Mate Kuman
7.18.29 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 1000 GODINA I TRAJANJA 120 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 84
Mate Kuman
7.18.30 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 1000 GODINA I TRAJANJA 180 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 85
Mate Kuman
7.18.31 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 1000 GODINA I TRAJANJA 240 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 86
Mate Kuman
7.18.32 HIDROGRAM ZA RETENCIJU SOPOT ZA KOD KIŠE PP 1000 GODINA I TRAJANJA 300 MINUTA
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 87
Mate Kuman
7.19. PRIKAZ HIDROGRAMA DEFORMACIJA VODNIH VALOVA ZA
RETENCIJU SOPOT UZ PRIPADAJUĆU TABLICU
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 88
Mate Kuman
7.19.1 TABLICE PROTOKA ZA POVRATNE PERIODE 10, 20 50 100 I 1000
GOD I RAZLIČITA TRAJANJA KIŠE
Retencija Sopot
Retencija Sopot t Q
t Q
min m3/s
min m3/s PP 10
PP 100
60 2,6
30 2,8 120 2,9
60 3
180 3
120 8,3 240 3,1
180 17,5
420 4,7
210 20,4 480 5,3
240 20,9
540 5,6
270 21,2 600 5,9
300 20,5
660 5,9
330 19,4 720 5,9
420 16,6
800 5,7
720 11,3 t Q
PP 1000
PP 20
60 9,2 60 2,8
120 29,3
120 3
180 34,1 180 3,1
240 31,2
240 7,2
300 27,2 330 10,7
360 11 390 11,1 420 11 480 10,8 540 10,3 720 8,9 PP 50 60 2,9 120 3,2 180 11 240 16,1 270 17,5 290 17,8 300 17,7 330 17,1 360 16,3 420 14,9 720 10,3
Analiza rada retencije Sopot na potoku Vrapčaku
Završni rad 89
Mate Kuman
7.20.1 TABLICA MAKSIMALNIH PROTOKA ZARAZLIČITE POVRATNE
PERIODE NA RETENCIJI SOPOT
Retencija Sopot
PP Qmax(PP) god m3/s 10 5,9 20 11,1 50 17,8
100 21,2 1000 34,1
7.20.2 LOGARITAMSKI GRAF OVISNOSTI MAKSIMALNOG PROTOKA NA
RETENCIJI SOPOT O POVRATNOM PERIODU
5,9
11,1
17,8
21,2
34,1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10 100 1000
Qm
ax (m
3/s
PP (god)
Qmax PP NA RETENCIJI SOPOT