Inżynieria rzeczna

Klasyfikacja rzek w układach poziomym, poprzecznym i pionowym, parametry hydrauliczne, transport rumowiska rzecznego, systemy regulacji, budowle regulacyjne, materiały stosowane w regulacji rzek. Student wykonuje projekt regulacji rzeki.

wykłady

Wielkość zasobów wód powierzchniowych w Polsce. Zasady Frague'a i Girardona. Właściwości i działanie cieków. Charakterystyka rzek. Podział biegu cieku. Właściwości hydrologiczne rzek. Szorstkość i opory przepływu w korytach naturalnych. Typy koryt rzecznych. Erozja boczna i wgłębna.

Projektowanie przekroju poprzecznego. Podłużny spadek regulacyjny. Stany i przepływy normalne. Projektowanie układu poziomego trasy regulacyjnej. Hydraulika koryt rzecznych - rodzaje ruchu wody w korytach otwartych. Równania opisujące ruch wody w korytach krzywoliniowych. Równania reżimu przepływu.

Rodzaje i systemy regulacji - regulacja rzek, deregulacja, rewitalizacja, regulacja bliska naturze Pochodzenie rumowiska. Rodzaje rumowiska dennego. Początek ruchu rumowiska wleczonego. Parametry i wielkości graniczne ruchu rumowiska wleczonego (spadek graniczny, napełnienie graniczne, wstęga wleczenia).

Obrukowanie dna, transport rumowiska. Transport rumowiska wleczonego w czasie wezbrania, równanie start glebowych i transport rumowiska unoszonego Hydrauliczne parametry oceny równowagi hydrodynamicznej koryta cieku

Roślinność przybrzeżna. Znaczenie roślinności w stabilizacji koryt cieków. Umocnienia biologiczne i biotechniczne skarp cieków. Interaktywność terenów zalewowych

Umocnienia techniczne dna i brzegów koryta. Budowle koncentrujące - ostrogi, tamy podłużne, opaski, poprzeczki.

Obliczenia hydrauliczne stopnia i zapory. Obliczenie czasu zalądowania zapory przeciwrumowiskowej, za-pory tradycyjne i palowe, zastosowanie gabionów.

Wezbrania i powodzie. Miary zagrożenia powodziowego. Środki ochrony przed powodzią Ochrona przeciwpowodziowa. Projektowanie wałów, zasady trasowania i rozstawy wałów, rodzaje wałów. Wymagania bezpieczeństwa dotyczące wałów.

Obliczenia hydrauliczne. Minimalna i optymalna rozstawa wałów. Wielkość i czas rozmycia wałów. Lokalny plan ograniczenia skutków powodzi.

Ćwiczenia

Umiejętność analizy mapy sytuacyjnej, określenia przekrojów poprzecznych występujących na badanym odcinku rzeki i ich wykreślenia. Zrozumienie zasad kierujących ruchem wody w korycie otwartym i metody wykreślania przebiegu linii nurtowej, odczytywania potrzebnych rzędnych oraz umiejętność wykreślenia profilu podłużnego.

Znajomość doboru współczynnika szorstkości na podstawie obserwowanych parametrów morfologicznych koryta cieku, posługiwanie się wzorami na spadek i obliczanie parametrów hydraulicznych przekrojów poprzecznych oraz umiejętność wykreślenia krzywych konsumcyjnych. Umiejętność zaprojektowania parametrów projektowanej trasy regulacyjnej. Interpretowanie wyników dostępnych obliczeń, formułowanie wniosków z analizy zdobytych danych i na bazie posiadanych informacji wykonanie projektu obwałowań.

Przeprowadzenie obliczeń z wykorzystaniem krzywej uziarnienia dennego, zrozumienie potrzeby wykonywanie obliczeń przy użyciu alternatywnych metod w odniesieniu do formuł na współczynnik szorstkości, znajomość zasad dobierania wartości projektowych i wykonywania obliczeń parametrów hydraulicznych oraz wykorzystania wartości projektowych do dalszych obliczeń. Wykorzystywanie uzyskanych parametrów w obliczeniach hydraulicznych zapory przeciwrumowiskowej i stopnia bezdepresyjnego.

Umiejętność połączenia w spójną całość informacji geograficznych, hipsometrycznych, hydrograficznych w zlewni, oraz jej cech wynikających z zagospodarowania do obliczeń ilości masy rumowiska wyerodowanego z powierzchni zlewni i odprowadzonego do przekroju ją zamykającego. Zrozumienie zależności wpływających na ilości rumowiska wleczonego poprzez sporządzenie zestawień danych i wykonanie obliczeń.

Uporządkowanie zebranych wcześniej danych i sporządzenie materiału do wykonania obliczeń prognozy zmian krzywej granulometrycznej podczas przejścia fali wezbraniowej. Krytyczna ocena zdobytych danych i przeprowadzanie obliczeń czasu zaszutrowania zapory przeciwrumowiskowej wraz z obliczeniami napełnienia i spadku granicznego i transportu wleczonego po regulacji.

Weryfikacja i opracowanie wyników wcześniejszych obliczeń do celu rozwiązania parametrów projektowanych budowli poprzez sporządzenie rysunków, wykresów, rzutów i obliczenie schematów.

1. Wołoszyn i inni, 1994. Regulacja rzek i potoków. Wrocław.

2. Michalik A., Bartnik W. 1994, An attempt at determination of the bed load motion beginning in mountain steams. Lecture Notes in Earth Sciences, Dynamics and Geomorphology of Mountain Rivers, Springer Verlag – Berlin, nr 52, 288-299.

3. Radecki-Pawlik, 2011. Hydromorfologia rzek i potoków górskich. Kraków

4. Bojarski A. i inni. 2005. Zasady dobrej praktyki w utrzymaniu rzek i potoków górskich. Warszawa.

5. Bartnik W., Strużyński A. 1997, The influence of the hydraulic parameter on the beginning of bed load transport in mountain rivers obtained by means of the NISA program, Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu, 417-426.

6. Bartnik W., Florek J. 2000. Ocena warunków równowagi hydrodynamicznej potoku górskiego na podstawie analizy hydraulicznych parametrów przepływu. Estimation of the conditions of hydrodynamical balance in a mountain stream on the basis of an analysis of hydraulic flow parameters. Zesz. Nauk. AR w Krakowie nr 20, str. 163-176.

Wiedza

Zna i rozumie wielkości zasobów wód powierzchniowych w Polsce, właściwości i działanie cieków, charakterystykę rzek, podział biegu cieku, właściwości hydrologiczne, szorstkość, opory przepływu. Rozpoznaje typy koryt, zjawiska erozji, rodzaje ruchu. Wskazuje pochodzenie rumowiska, transport i obrukowanie dna. Definiuje równowagę hydrodynamiczną, znaczenie roślinności w stabilizacji koryta. Opisuje wezbrania i powodzie, miary zagrożenia, środki ochrony. Charakteryzuje lokalny plan ograniczenia skutków powodzi.

Zna i rozumie metody projektowania przekroju naturalnego, spadku regulacyjnego, układu poziomego, równania opisujące reżim przepływu, rodzaje i systemy regulacji, metody projektowania i trasowania wałów oraz ich rodzaje.

Umiejętności

Potrafi wykreślić przekroje poprzeczne i podłużne, wykonać obliczenia parametrów koryta regulacyjnego i zaprojektowania trasy regulacyjnej w układzie poziomym i pionowym oraz obwałowań. Potrafi obliczyć ilości przetransportowanego rumowiska wleczonego podczas przejścia wezbrania oraz ilości materiału unoszonego wyerodowanego z powierzchni zlewni i doprowadzonego do przekroju ją zamykającego.

Potrafi wykonać obliczenia: hydrologiczne, krzywych konsumcyjnych, hydrauliczne stopnia bezdepresyjnego i zapory przeciwrumowiskowej. Wykonuje rysunki, rozwiązuje schematy zapory i stopnia. Sporządza obliczenia czasu pracy zapory przeciwrumowiskowej, czasu jej zaszutrowania, napełnienia granicznego i spadku, wartości przepływu korytotwórczego i jego interpretacji oraz zagrożeń z nimi związanych w odniesieniu do zagospodarowanych terenów przyległych.

Kompetencje społeczne

Jest gotów do ciągłego uzupełniania wiedzy własnej w dziedzinie zawodowej. Wie, że parametry techniczne urządzeń ulegają zmianie z upływem czasu, podobnie jak tracą znaczenie wyniki pomiarów.

Jest gotów do podejmowania decyzji na poszczególnych etapach obliczeń, projektowania i oceny potencjalnego ryzyka w realizowanym przedsięwzięciu.

Jest gotów do analizy oddziaływania na środowisko przewidywanego przedsięwzięcia i znaczenia występujących zagrożeń dla zrównoważonego rozwoju rejonu.

Jest gotów do analizy zagrożenia powodziowego i zjawisk związanych z ruchem wody w korycie cieku i na terenie zalewowym oraz znaczenie społecznej roli w działaniach rolniczo-technicznych a także popularyzowania wyników analiz badawczych z dziedziny zawodowej.

Zaliczenie w formie pisemnej (minimum 50% poprawnych odpowiedzi w celu uzyskania oceny 3.0), student odpowiada na 4 pytania. Udział w ocenie końcowej modułu 50%.

Zaliczenie w formie projektu (minimum 50% poprawnych treści w każdym punkcie projektu w celu uzyskania oceny 3.0), student otrzymuje 2 projekty. Udział w ocenie końcowej modułu 50%.

-