Sumarstvo2005!1!2

JANUARJUN, 2005. 93

UDK 630*812.7+582632.2+630*222Struni rad

ANALIZA HIDROLOKO HIDRAULIKIH INILACA MORFOLOKOG RAZVOJA RENOG

KORITA

VOJISLAV EKOVI

GROZDANA GAJI

RATKO RISTI

Izvod: Hidroloko hidrauliki parametri predstavaju glavne inioce morfo-lokog razvoja renog korita. Hidroloko hidrauliki parametri utiu na pro-ces pokretaa i transporta renog nanosa kroz hidrografsku mreu sliva a timena stvarae raznih morfolokih oblika du hidrografske mree.

Istraivaa uticaja hidroloko hidraulikih procesa na razvoj morfolokihoblika u slivu reke Toplice sliv Kolubare, zapoeta su 1980. godine.i jo traju. U ovomradu bie prikazana analiza hidrolokih i hidraulikih parametara na proces razvojamorfologije renog korita, stvarae raznih eroziono akumulativnih oblika.

Kune rei: Nanos, deformacije renog korita, tangecijalni napon, brzina tokavode. erozioni procesi.

ANALYSIS OF HYDROLOGICAL-HYDRAULIC FACTORS OF RIVER CHANNEL MORPHOLOGICAL DEVELOPMENT

Abstrakt: Hydrological hydraulic parameters are the main factors of river channel morpholo-gical development. Hydrological hydraulic parameters affect the processes of creation, detac-hment and transport of river sediment through the hydrographic network of the drainagebasin, and in this way on the creation of various morphological forms along the hydrographicnetwork.

The research of the effects of hydrological hydraulic processes on the development of morp-hological features in the basin of the River Toplica, in the Kolubara drainage basin, started in1980 and is still in progress. This paper presents the analysis of the effect of hydrological andhydraulic parameters on the development process of channel morphology, and the formationof various erosion accumulation forms.

Key words: Sediment, general and local deformations of river channel, tangential stress, flowvelocity, erosion processes.

1. UVOD

Obrazovae reefa Zemine povrine odvija se pod uticajem egzo-genih i endogenih sila u geoloki dugom vremenskom razdobu. U proce-su razaraa stena na planinskim vrhovima, razvoima i delovima slivabitnu ulogu ima povrinska voda. Povrinska voda se koncentrie i

dr Vojislav ekovi, vanredni profesor, umarski fakultet Beograd dr. Grozdana Gaji, docent, umarski fakultet Beograd dr. Ratko Risti, docent, umarski fakultet Beograd

94 [UMARSTVO 1-2

sliva du linija najveeg pada, a istovremeno, du linija najmaeg otpo-ra koji se vrlo esto poklapaju sa pravcem pruaa rasednih zona. U tomprocesu najmae otporne stene se prvo razaraju, dok se otpornije stenepokreu pod uticajem kombinovanih sila; gravitacije, snage vetra, i vode.Od vrstih i otpornih stena nastaje krupan nanosni materijal, a od lakoraspadivih sve sitniji produkti i kao kraji nastaju gline i koloidi.Sa razvojem hidrografske mree slivova obrazuju se zone goreg, sred-eg i doeg toka vodotoka. Kod malih vodotoka zone goreg sredeg i do-eg toka nisu uvek izraene. U zoni goreg toka odvija se faza prikup-aa vode i nanosa. U ovoj zoni su najvei padovi, ukoliko nema vidi-vih tragova erozije i nema produkcije nanosa iz sliva, a procesi povr-inske erozije nisu razvijeni iz ovih oblasti, slivaju se iste i bistrepovrinske vode koje u sredem i doem toku vodotoka imaju znaajanenergetski potencijal i sposobnost pokretaa i razaraa renog koritai stvaraa raznih morfolokih oblika. Ukoliko se u sredem toku od-vija transport nanosa iz sliva i nema pojave stvaraa novih koliina na-nosa i odlagaa nanosa kojeg vodotok nosi du renog korita, ova zona seodlikuje renim koritom kaonskog tipa. Doi tok vodotoka karakteri-u faze akumulacije nanosa kojeg vodotok donosi iz goreg i sredeg to-ka. Obrazovae reefa rene doline odvija se u fazama povoda i aku-mulacije nanosa iz povrinskih tokova. U ovom radu bie prikazanaistraivaa uticaja hidroloko hiraulikih parametara na proces raz-voja morfologije renog korita u sredem toku reke Toplice u slivu Ko-lubare u vremenu od 1982- 2004. godine. Reka Toplica je desna pritoka Ko-lubare, nalazi se u zapadnom delu Srbije izmeu 44022' - 44005' i 20007'-200 08', spada u mae vodotoke sa povrinom sliva od 96 km2. Duinaglavnog toka je oko 30 km, dok je sredi nagib sliva 18,00%, a sredi na-gib vodotoka 2,55%, nagib doeg toka je oko 0,27%. Prosena irina re-ne doline je oko 700 m. Ue reke Toplice u Kolubaru nalazi se na koti125 m.n.m. kod nasea Slovac.

2. MATERIJAL I METODE

Rene doline u doim tokovima malih i velikih vodotoka spadaju upodruja sa najplodnijim zemitem. U ciu stvaraa bezbednih uslovaza razvoj pooprivrede, projektanti se susreu sa nizom problema u kon-cepciji ureea tokova. Neophodno je obezbediti stabilne i bezbedneuslove i kontrolu erozionog dejstva tekuih voda i zatitu priobaa odpoplava. Primena sistema zatite obala od procesa fluvijalne erozijeomoguava stabilizaciju proticajnog profila i kontrolu kretaa eroz-ionog materijala du regulisane deonice (P e t k o v i , S., e k o v i ,V.,1993).

Ako se ima u vidu da se formirae renog korita odvija u sloenomprocesu uzajamnog dejstva vrste i tene faze, onda je jasno da hidrauli-ki prorauni u vezi sa analizom formiraa i deformacije korita vodo-toka predstavaju sintezu svih hidraulikih prorauna u oblasti renehidraulike. Teorijsko opisivae fenomena deformacije renog korita,

JANUARJUN, 2005. 95

svodi se na sistem jednaina koje definiu trodimenzionalno dvofaznoturbulentno strujae (L a m a k i n, V.V., 1950).

Na sadaem stupu razvoja rene hidraulike, ovaj sistem jednainaje nemogue reiti bez velikih simplifikacija i aproksimacija. U teo-rijskoj analizi deformacije renog korita postoje dva osnovna savreme-na prilaza. Analitiki pristup, koji podrazumeva simulaciju kompletnog

fizikog procesa, polazei od fizikih zakonitosti kretaa dvo-faznog fluida u deformabilnom koritu.

Stohastiki pristup, koji tretira reno korito kao produkt aluvi-jalnih procesa, sluajnog karaktera.Matematiko opisivae procesa, formirae modela i egova pri-

mena za proraun deformacije renog korita, predstava reavae vrlosloenog odnosa izmeu strujaa vode, pokretaa nanosa i promena ele-menata renog korita i trase vodotoka. S'obzirom da se regulacionimradovima stabilizuje i kontrolie samo deo poprenog profila, u ne-tienom delu profila mogue su promene renog korita, usled nagle pro-mene otpora teea, a time i nagle promene hidraulikih veliina, touslovava nastanak deformacije korita. Matematiko modelirae pro-cesa, i faktora koji uestvuju u formirau i razvoju renog korita mogu-e je, uz ihovu odgovarajuu ematizaciju. Pritom, stepen ematizacijerazliit je od jednog do drugog procesa. Kod opisivaa strujaa vode ra-spolae se sistemom jednaina (Rejnoldsove jednaine), ali ihovo re-ee i uz primenu numerikih metoda jo nije mogue. Meutim, najslo-eniji prostorni modeli, mogu se pojednostaviti i svesti na daleko eko-nominije ravanske modele (P e t k o v i , S.,1992).

Pouzdanost i kvalitet rezultata prorauna deformacije korita za-visi od kvaliteta ulaznih podataka. Polazni materijal u ovim istrai-vaima predstava izvedena poska regulacija na reci Toplici u slivuKolubare. U ovoj analizi ulazne podatke predstavaju geometrijske ka-rakteristike proticajnog profila, hidroloko-hidraulike i psamo-loke karakteristike vodotoka.

Za dobijae podataka o geometrijskim karakteristikama korita ko-rieni su situacioni planovi i sukcesivno snimani popreni i podu-ni profili na eksperimentalnoj deonici. Popreni profili su dovonogusto postaveni i pouzdano opisuju morfologiju renog korita. Na pri-meru reke Toplice primeen je direktan metod merea promene kontureproticajnog profila kroz due vremensko razdobe. U tom smislu oda-brani su karakteristini popreni profili du trase regulacije ( e-k o v i , V., 1986, 2005).

Hidroloko hidraulike analize su se zasnivale na analizi snime-nih vodostaja i proticaja na vodomernoj stanici "Markova crkva" i vodo-mernoj stanici "Komanice". Kao i uzorkovaa vode za odreivae kon-centracije suspendovanog materijala, i analize hidraulikih parame-tara du sektora regulacije. Meree pronosa vuenog nanosa imala bismisao samo u periodu trajaa velikih proticaja ili talasa velikih vo-da, s obzirom da nije bilo mogue organizovati ovakva istraivaa osta-

96 [UMARSTVO 1-2

je jedna velika nepoznanica ta se dogaa u periodu povoda, dok su po-sledice registrovane geodetskim metodama..

3. REZULTATI I DISKUSIJA

Izvoeem regulacionih radova kod malih vodotoka u odnosu na ini-cijalno prirodno stae mea se morfologija renog korita. Vrlo estose dogaa da se regulacionim radovima skrauje prirodna trasa a sa skra-ivaem trase poveava se uzduni pad korita. U novonastalim uslovimameaju se hidrauliki parametri toka. U zavisnosti od hidroloke situ-acije nastaju razne promene morfologije korita, pod dejstvom varijacijebrzine teea i vune sile toka. Specifina je situacija morfolokihpromena kod tzv. poskih regulacija. Ovaj oblik regulacije se primeujevan urbanih zona, sa ciem da se zatiti priobae renih tokova, i po-oprivredno zemite od izlivaa bujinih voda, zabarivaa i zatrpa-vaa nanosom. Nakon izvedenih regulacionih radova novo iskopano ko-rito preputa se prirodnom ciklusu razvoja, u kojem reno korito pro-lazi kroz niz faza usklaujui transportni kapacitet vodotoka sa koli-inom nanosa, koji se nalazi u proticajnom profilu vodotoka. Da bi ovaistraivaa bila pravilno sprovedena primeena je metoda modelira-a sa razmerom 1:1, tj. postavaem ogleda u prirodi sa primenom kon-kretne dimenzionalne analize. U tu svrhu izabrana je deonica regulacijeod bae Vrujci do sela Komanice, u duini od 3000 m. Na ovoj deoniciizabrana su 22 reperna profila. Profili su pravilno obeleeni i osi-gurani kamenim belegama, van zone nasipa, sa jedne i druge strane regula-cije. Na ovako ureenim profilima pomou geodetskih istrumenata vr-ena su sukcesivna snimaa: poprenih profila, uzdunog profila i si-tuacionih planova. Snimaa su vrena u periodu od izvoea regulacio-nih radova 1982 do 2004. godine.

Hidroloka istraivaa vrena su u periodu od 1982-1989 na vodo-mernoj stanici Komanice, koja se nalazi na kraju sektora regulacije i navodomernoj stanici Markova Crkva blizu ua u Kolubaru u periodu1980. do 1997.godine. Iz tabele 1. moe se zakuiti da su u istraivanomperiodu, 1980, 1981, 1984, 1985, 1988, 1989, 1990, 1991, i 1992, 1993. i 1996.godina bile godine sa poveanim proticajem, a 1982, 1983, 1986, i 1987. go-dine sa relativno maim proticajima.

U toku 1991. zabeleen je najvei proticaj, dok je 1983. godine zabele-en najnii proticaj u osmatranom periodu. Vreme trajaa velikih pro-ticaja je relativno vrlo kratko, dok je vreme trajaa malih proticaja vr-lo dugo, to ukazuje na karakter bujinih vodotoka. U tabeli 1. su prika-zani ekstremni proticaji reke Toplice. Trajae proticaja Q >1.0 m3.s-1

je >100 dana u vodnijim godinama, a 10 m3.s-1 , traju 4-5 dana u vodnijim godinama dok se u sunijim go-dinama uopte ne pojavuju. Da bi se mogli analizirati hidroloko hi-drauliki parametri vodotoka na vodomernim stanicama je vreno sni-mae proticaja u ciu definisaa krive proticaja.

JANUARJUN, 2005. 97

Tabela 1. Ekstremi godiih proticaja i karakteristinih trajaa proticaja

Table 1. Extremes of annual discharge and characteristics of discharge period

Slika 1. Krive trajaa proticaja reke TopliceFigure 1. Curves of discharge periods, River Toplica

Godina

Ekstremni proticaji Trajae proticaja

Qmin Qmax Q>1 Q>5 Q>10

m3.s-1 m3.s-1 Dana

1980. 0.070 12.20 120 17 5

1981. 0.110 15.00 100 10 2

1982. 0.120 8.70 48 4 0

1983. 0.060 4.45 96 40 0

1984. 0.100 15.20 90 14 4

1985. 0.140 16.20 60 18 5

1986. 0.123 8.25 88 19 0

1987. 0.150 9.00 125 13 0

1988. 0.230 19.20 100 20 1

1989. 0.125 14.90 94 11 5

1990. 0.180 16.00 132 20 4

1991. 0.090 24.10 112 35 2

1992. 0.075 18.50 110 25 2

1993. 0.045 16.20 96 23 5

1994. 0.067 13.80 120 29 4

1995. 0.053 14.80 118 25 4

1996. 0.086 17.60 100 33 5

1997. 0.092 12.80 135 35 5

Januar februar mart april maj jun ju.l avgust sept. oktoba

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Q(m3/s)Q(m3/s)

1983 1986

1982

19801981

1992.

1987.

1991..

1993.1994.

199519961997.

98 [UMARSTVO 1-2

Na istoj vodomernoj stanici su vrena uzorkovaa bujine vode u ci-u odreivaa koncentracije suspendovanog nanosa. Moe se konstato-vati da je dijapazon varijacije (S) od maksimalnih vrednosti bliskih 1.0kg/m3, do minimalnih vrednosti bliskih nuli. U tabeli 2. su prikazanemaksimalne godie vrednosti koncentracije suspendovanog nanosa. Po-java poveane koncentracije suspendovanog nanosa u toku 1991 , 1992. i1996. godine je i oekivana jer se radi o vodnijim godinama sa pojavomproticaja Q >10 m3.s-1 4-5 puta. U tom hidrolokom opsegu se dogaajumorfoloke promene renog korita.

Tabela 2. Maksimalne koncentracije suspendovanog nanosa

Table 2. Maximal concentrations of suspended sediment

Na slici 1. prikazane su krive trajaa proticaja po hidrolokim go-dinama za vodomernu stanicu Markova Crkva. Moe se konstatovati dakrive imaju isti trend jedino se primeuje da kriva trajaa proticaja iz1997. godine ima najblau formu a to se konstatuje i u tabeli 1. u kojoj suproticaji Q >1.0 m3.s-1 trajali 135 dana. Pored toga moe se zapaziti daproticaj velikih voda traje vrlo kratko dok se proticaj vrlo malih pro-ticaja protee na celokupnu hidroloku godinu, to je osnovna odlikavodotoka sa bujinim reimom teea.

Takoe, i na dijagramu 1. prikazane su karakteristike jednog poplav-nog talasa iz 1981. godine. Vremenska baza hidrograma je 24 asa. Vremeporasta hidrograma iznosi 6 sati, dok je vreme opadaa 18 sati. U ovomtalasu vrna ordinata hidrograma iznosila je Q=15 m3.s-1. U istom tala-su pored hidrograma registrovan je i pronos suspendovanog nanosa.

GodinaS max Broj pojava

kg/m3 C >0.10kg/m3

1980. 0.75 18

1981. 0.81 19

1982. 0.46 5

1983. 0.83 10

1984. 0.82 11

1985. 0.76 7

1986. 0.55 12

1987. 0.46 11

1988. 0.73 6

1989. 0.77 7

1990. 0.45 12

1991. 0.93 18

1992. 0.91 35

1993. 0.77 25

1994. 0.69 19

1995. 0.79 8

1996. 0.87 11

1997. 0.67 18

JANUARJUN, 2005. 99

Slika 2. Popreni profil br: 2 reke Toplice (1983, 1992, 2004)Figure 2. Discharge section line no. 2. River Toplica (1983, 1992, 2004)

Dijagram 1.Hidroloke karakteristike jednog talasa velikih voda na Toplici.Diagram 1.Hydrological characteristics of a flood wave on Toplica.

160

161

162

163

164

165

166

1983 1992 2004

Profil 2 0 + 071.20

0 4 8 10 11.6 14 16 18 20 22

100 [UMARSTVO 1-2

Slika 3. Popreni profil br: 11. reke Toplice (1983, 1990, 2004)Figure 3. Discharge section line no.11. River Toplica (1983, 1990, 2004)

Slika 4. Popreni profil br: 18. reke Toplice (1983, 1992, 2004)Figure 4. Discharge section line no.18. River Toplica (1983, 1992, 2004)

Na prikazanim poprenim profilima sl. 2, 3, i 4 kao i na svim pro-filima koji se u ovom radu iz objektivnih razloga kompletno ne moguprikazati, evidentna je tendencija sputaa dna korita i usecaa kine-te u aluvijalnim naslagama rene doline. Na pojedinim deonicama zapa-aju se odroni u obalama koje predstavaju zone poveanog bonog prili-va materijala a nastale su usled neujednaenih geomehanikih karakteri-stika rene doline i pojave hidrodinamikih pritisaka vode iz inunda-cije.

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

1983 1990 2004

1 + 694

0 4 7 9.5 10.4 12 14 15 16 18 21

162

164

166

168

170

174

1982 1992 2004

Profil 18 2 + 578.0

0 2 4 6 7 9 10,5 12 15 18 20

JANUARJUN, 2005. 101

Klizae obala, u proteklim periodima istraivaa ukazivale su naveliki priliv erozionog materijala a zatim na pojavu lokalne i optedeformacije korita na celokupnom sektoru eksperimentalne deonice.Meutim, vremenom je dolo do prelaska vodotoka u stae dinamikeravnotee tj. vodotok je u reimu to znai da nema stvaraa novih ko-liina erozionog materijala i nema odlagaa nanosa du renog korita.Nanos koji vodotok donosi iz gorih delova sliva je tranzitni i pronosise du celokupnog sektora i nema znakova akumulacije i odlagaa.

U posledim godinama regulacija se vrlo loe odrava i prepute-na je prirodi tako da se na obalama razvija vegetacija vrbe i jove (Salicxalbe, i Alnus glutinoze). Posledih godina uspostavena vegetacija titiobale od obruavaa, a istovremeno stvara mogue barijere za proticajvelikih voda i ponovnu pojavu poplava i izlivaa velikih voda u prioba-e.

U ciu definisaa hidraulikog reima na eksperimentalnoj deo-nici reke Toplice, izvren je hidrauliki proraun vodotoka, primee-na je klasina metoda hidraulike analize prirodnih vodotoka, kori-eem osnovne jednaine nejednolikog, stacionarnog teea u prizma-tinom koritu (M u k a t i r o v i , D. 1975):

gde je: Z denivelacija nivoa vode na ukupnoj deonici vodotoka od pro-fila do profila, K je sreda vrednost modula proticaja, a V2u

i V2n subrzine proticaa na uzvodnm i nizvodnom profilu (od profila do pro-fila). Rezultati hidraulike analize prokazani su na slici 7. za trimorfoloka staa (1982, 1992. i 2004. godine).

Slika 5. Uzduni profil regulisanog korita Toplice za tri morfoloka staaFigure 5. Longitudinal profile of the River Toplica regulated channel for three

morphological states

gVV

LKQZ nu

2)( 22

2

2 +=

102 [UMARSTVO 1-2

Analizom uzdunog profila vodotoka i linija nivoa za tri karakte-ristina morfoloka staa moe se konstatovati da je u meuvremenudolo do formiraa kinete u okviru regulisanog korita i sputaa dnanivelete u proseku za 1,5-2,0 m. U ovako novoformiranim uslovima pro-ticaj malih i sredih voda se odvija u okviru novoformirane kinete, sl.2, 3, i 4. Brzine toka i vune sile su poveane u odnosu na projektovanostae s obzirom na uslov definisan relacijom:

Analizom promene granulometrijskog sastava materijala iz sonda-nih buotina, ustanoveno je da postoji odreena neujedaenost sredegprenika nanosa. Granulometrijski sastav materijala uslovava prome-nu kritinih vrednosti tangecijalnog napona u renom koritu, uz spregusa ostalim geomehanikim karakteristikama, predstava jedan od bitnihuzroka sputaa nivelete regulisanog korita. Promena granulometrij-skog sastava materijala iz buotina prikazana na dijagramu 2. ukazuje nabujini karakter vodotoka i periodini karakter kretaa renog nanosapa je krupnoana nosa neujednaena du renog korita, takoe, i na mogu-e bone pritoke koje unose na pojedinim sektorima krupnije frakcijenanosa.

Dijagram 2. Promene sredeg prenika nanosa iz sondanih buotinaDiagram 2. Changes of mean diameter of sediment from boreholes

Kritina vuna sila (kritini tangencijalni napon), vezana za ka-rakteristini prenik nanosa 50% uea sa krive granulometrijskogsastava definie faze pokretaa i akumulacije ve pokrenutog nanosaiz strujnog toka. Ukoliko je stvarna vuna sila vea od kritine vunesile dolazi do procesa erozije korita i, ukoliko je stvarna sila jednaka

AQV =

0.060-0.20

0.050

0.040

0.030

0.020

0.010

0.001-0.002

0.060


kritinoj vunoj sili, dolazi do poetka akumulaije nanosa u profilurenog korita. Na osnovu relacije "Majer- Peter- Miler-a", kritina vunasila je definisana za sve proticajne profile du eksperimentalne deo-nice vodotoka i prikazana u tabeli 3:

Tabela 3. Kritini tangencijalni napon (N/m2) pri proticaju Q=15 m3

Table 3. Critical tangential stress (N/m2) at discharge Q=15 m 3

Razliite vrednosti, kritinog tangencijalnog napona ukazu da se na re-gulisanoj deonici vodotoka zbog razlika u granulometrijskom sastavu aluvi-jalne doline u kojoj je iskopano reno korito, javaju oscilacije kritinogtangencijalnog napona. U profilu 11.. pri proticaju od Q = 15 m3s-1 imavrednost od =40 N/m2. ( e k o v i , V. 1993).

Da bi se u potpunosti shvatio uticaj hidraulikih parametara namorfoloki razvoj poskih neobloenih reglacija, prikazan je dijgrambrzine toka pri proticaju Q = 15 m3s-1, kao i dijagram stvarnih tangenci-jalnih napona, za tri mofoloka staa renog korita (1982, 1992,2004.god.)

Dijagram 3. Promene brzine toka pri proticaju (Q = 15 m3s-1)Diagram 3. Changes of flowing velocity at discharge (Q=15 m3s-1)

Tan

gec.

Nap

on Popreni profili du eksperimentalne deonice

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

30 24 11 21 23 14 26 9 12 25 40 31 10 24 21 12 24 25 22 12

srs dg )(047,00 =

2004.god

1992.god.1982.god.

0.00 500 1000 1500 2000 2500 3000m 0.00

0.50

1.50

2.00

2.50

1.00

3.00

V(m.s-1)

104 [UMARSTVO 1-2

Na dijagramu 3. moe se zapaziti da se vremenom brzine toka povea-vaju. Ova posledica se moe objasniti formiraem kinete u okviru pro-jektovanog proticajnog profila. Dimenezije ove kinete nisu dovone dapropuste analizirani proticaj (Q>15m3.s-1), pa pri veim proticajimadolazi do pojave veih brzina u regulisanom koritu, to uzrokuje pojavuerozije i sputaa nivelete dna korita, i pojavu opte deformacije nacelom sektoru. Takoe, i stvarni tangencijalni naponi su vei od kri-tinih tangencijalnih napona to ukazuje da reno korito nema takvustrukturu da se odupre vunim silama toka pri proticajima Q > 15m3.s-1.

Dijagram 4. Promena stvarnih tangec. napona pri proticaju Q=15m3.s-1

Diagram 4. Change of actual tangential stresses at discharge Q=15m3.s-1

4. ZAKUCI

U stacionarnom vremenu, u kome se vri usklaivae hidraulikih ipsamolokih parametara vodotoka izvedena poska regulacija poreme-tila je prirodnu ravnoteu. U regulisanom koritu je otpoeo izmeeniproces morfolokog razvoja, koji treba da dovede do nove ravnoteemorfolokih, hidraulikih i psamolokih parametara vodotoka, a kojisu bili poremeeni u samom slivu i du prirodne trase vodotoka, izvoe-em regulacionih radova.

Postoji odreena zavisnost izmeu morfolokih parametara i inte-ziteta morfolokih promena korita i varijacija hidraulikih parame-tara vodotoka. Takoe, postoji vremenska tendencija ujednaavaa hidra-ulikih parametara du trase eksperimentalne deonice vodotoka. Meu-tim, varijacija krupnoe nanosa ukazuje na bujini karakter vodotoka iperiodino kretae bujinog nanosa.

Najvee morfoloke promene regulisanog korita na eksperimental-noj deonici odigrale su se u periodu nailaska velikih voda. U tom perio-

500 1000 1500 2000 2500 3000m

0,00

0,00

5,010.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.040.0

45.0

50.0

55.0

(KN/m2)


du hidrauliki parametri proticaja (brzine, tangecijalni naponi)uslovavali su na pojedinim deonicama sektora nastanak opte defor-macije regulisanog korita sa tendencijom sputaa i usecaa niveletekorita u sopstvenom aluvijumu i formirae kinete u okviru projektova-nog proticajnog profila. Formiraem kinete stvoreni su uslovi za poja-vu poveanih brzina i vunih sila.

Da su ovi zakuci tani, potvruju i koncentracije suspednovanognanosa. Najvee su koncentracije suspendovanog nanosa u periodu pojavemaksimalnih proticaja. Prema tome, teoriski zakuak da se reni na-nos kod bujinih vodotoka periodino kree u talasima velikih voda,potvren je i ovim istraivaima.

Na kraju ovog istraivakog perioda (1982-2004) na eksperimental-noj deonici reke Toplice, moe se konstatovati da male i srede vodedugog vremena trajaa formiraju proticajni profil, oblika kinete, dokvelike vode imaju relativno kratak vremenski period trajaa i, uglav-nom, se u talasu velikih voda pokree nanos nastao podkopavaem obala,i stvaraju se novi uslovi za boni priliv erozionog materijala.

LITERATURA

e k o v i , V.,(1986): . Magistarski rad Istraivae morfolokog razvoja malihvodotoka uprirodnom stau i u uslovima izvedene regulacije. umarski faku-let Beograd.

e k o v i , V., P e t k o v i , S., (1986) istraivae morfolokih zakonitostimalih vodotokaZbornik 2-gog kongresa o vodama Jugoslavije ubana 1986.

P e t k o v i , S,. e k o v i , V., (1988) Istraivae morolokog razvoja koritaReke Toplice.asopis umarstvo br.5-6, Beograd. (1988)

e k o v i , V., (1993): Dktorska disertacija istraivae zakonitosti morfolo-kog razvoja malih vodotoka,, umarski fakultet Beograd. str. 1-211.

e k o v i , V., (1997): Ubenik, Projektovae u bujiarstvu; umarski fakultet,Beograd, str. 1-259.

G a j i , G., (2000) Doktorska disertacija Uticaj otpornosti zemita na stepe-naktivizacije dubinske erozije(str. 1-154). umarski fakultet Beogard

e k o v i , V.,(1986): Istraivae uzroka morfolokih promena korita rekePetan u doem toku. asopis Erozija br.14/1986. god. strana 159-165. Beograd.

e k o v i , V., (1993):Istraivae uticaja geoloko-tektonskih i hidroloko-Hidraulikih parametara na morfoloki razvoj korita reke ig. Monogra-fija umarskog fakulteta Uzroci i posledice erozije zemita i mogunostikontrole erozionih procesa. Beograd. str. 30-38.

P e t k o v i , S., e k o v i , V., (1993):Analiza zavisnosti morfolo-kog razvojamalih vodotoka od geomorfolokih geolokih i erozionih faktora slivnogpodruja. Monografija umarskog fakulteta Uzroci i posledice erozije zem-ita i mogunosti kontrole erozionih procesa. Beograd. str. 68-77.

P e t k o v i , S., e k o v i V., (1995): Relation Between Morfology of Small Streams andGeomorfyc Geological and Erosional Factors of Watersheds. 6-ti International Sympo-sium on River Sedimentarion. Strana 425-433. Nu-Delhi

e k o v i , V., (1996): Analysis of the effects of drainage-basin physical-georaphical para-meters on the development of erosion processes and channel morfology-the example of

106 [UMARSTVO 1-2

the river Resava, Barcelona. First European Coference on Erosion Control; Abstract Book,Barcelona-Sitges May 29-31,1996.

e k o v i , V., (1997):The Development of Erosion Processes and Chanel Morfology- theExample of the River Resava. The 3 rd. International conference on the Development ofForestry and Wood Sciences Tehnology, ICFWST, Belgrade. Str. 229-235.

P e t k o v i , S,. e k o v i , V., (1997):Principles and Experiences of Channel StabilizationRelating the Serbian Rivers. The 3 rd. International Conference on the Development ofForestry and Wood Sciences Tehnology ICFWST, Belgrade. Str. 193-201.

e k o v i , V., (2004): Uticaj geomorfolokih procesa na renu morfologiju. aso-pis umarstvo DIT Srbije,Beograd

M u k a t i r o v i , D., (1975): Ubenik Regulacija reka;, Graevinski fakultetBeograd. Strana 1-473.

P e t k o v i , S.,(1992) Ubenik Odabrana poglava iz hidraulike otvorenihtokova umarski fakulte Beograd.

K a r a s a e v, I.F., (1975) Ubenik Ruslovie procesi pri prebroske stoka -Leingrad.

L a m a k i n, V.V., (1950) Ubenik Dinamieskie fazi renih dolin i aluvijalnihatlaenii - Zemevedenije Moskva.

L e t i , ., (1982) Magistarski rad "Retenciona uloga uma u oticau vode inanosa" umarski fakultet Berograd

G a v r i l o v i , S., (1972) "Iniering o bujinim tokovima i eroziji". umarskiFakultet Beograd

ANALYSIS OF HYDROLOGICAL-HYDRAULIC FACTORS OF RIVER CHANNEL MORPHOLOGICAL DEVELOPMENT

Vojislav ekoviGrozdana Gaji

Ratko Risti

Sum mary

Morphological processes in natural and regulated watercourses are the long-lasting phenomenawith a trend of the watercourse conversion into the state of dynamic balance. However, hydrologicalphenomena must be considered as the random processes. No processes can be researched isolated, butin the coincidence with other processes most of which are random processes with a series of variantsand forms which can prevail in certain conditions. The anthropogenic factor is decisive but, of course,in this paper this effect is indirect. The human impact on natural morphological processes is evident inthe initial state of regulation processes, later on the regulated channel is left to the natural preocessesof the development of river channel morphology.

River processes, researched in the River Toplica experimental section indicate the morphologicalprocesses from the initial state, (after the regulation works) to the establishment of the erosion termi-nant of the watercourse. The stable stretches are observed in the final stage. The balance of sedimentalong the stream is uniform, and the watercourse is in the state of dynamic balance, and now it is inthe phase of regime (Kenedi, Lindll, Akers) (Theory of regime).

The hydrodynamic forces, expressed by tangential stress, condition the transport of the riversediment, and the deposition of sediment along the regulated flow. In the river channel morphologicaldevelopment, there is dependence between the morphological parameters and the variation of thehydrodynamic parameters of flow. The nonuniform coefficient of roughness and the nonuniformmorphology of the river channel create the conditions for the variation of hydraulic parameters alongthe watercourse.

Documents

Sumarstvo2005!1!2