Regulacja naturalna rzek

W trakcie przedmiotu omawiane są techniki regulacji rzek. Charakterystyka morfologiczna rzek nizinnych i górskich. Wpływ użytkowania zlewni na zmiany hydromorfologiczne cieku. Charakterystyka różnorodności odcinków występujących w rzekach naturalnych. Hydrauliczne parametry oceny równowagi hydrodynamicznej koryta cieku. Ocena warunków przepustowości hydraulicznej koryt porośniętych roślinnością. Określenie wpływu zakrzaczeń i roślinności wysokopiennej na kształtowanie oporów przepływu na terenach zalewowych.

Wykłady

Charakterystyka morfologiczna rzek nizinnych i górskich. Wpływ użytkowania zlewni na zmiany hydromorfologiczne cieku. Charakterystyka różnorodności odcinków występujących w rzekach naturalnych. Hydrauliczne parametry oceny równowagi hydrodynamicznej koryta cieku.

Ocena warunków przepustowości hydraulicznej koryt porośniętych roślinnością. Określenie wpływu zakrzaczeń i roślinności wysokopiennej na kształtowanie oporów przepływu na terenach zalewowych.

Zasady Frague'a i Girardona. Projektowanie układu poziomego trasy regulacyjnej. Projektowanie zmiennych przekrojów regulacyjnych. Naturalna regulacja rzek i ich dolin. Cele i zadania. Budowle i umocnienia stosowane w regulacji bliskiej naturze.

Określenie aktywnej strefy przepływu. Interaktywność terenów zalewowych. Klasyfikacje powodzi. Metody ochrony przeciwpowodziowej. RDW i Dyrektywa Powodziowa.

Retencja dolinowa. Poprawa i utrzymanie dobrego stanu wód powierzchniowych. Strefy buforowe – Podstawowe cele środowiskowe.

Charakterystyka materiału transportowanego przez rzeki nizinne i górskie. Charakterystyka granulometrycza. Charakterystyka kształtu ziaren. Charakterystyka form dennych.

Naprężenia styczne w cieku. Początek ruchu rumowiska wleczonego. Parametry i wielkości graniczne ruchu rumowiska wleczonego.

Ćwiczenia

Podział na grupy temetyczne. Analiza ortofotomapy. Charakterystyka fizjograficzna zlewni. Obliczenia przepływów miarodajnych do celów regulacji. Określenie stopnia zagospodarowania zlewni.

Analiza zagospodarowania doliny. Wyznaczenie współczynnika szorstkości Manninga do poszczególnych odcinków rzeki i charakterystycznych obszarów doliny rzecznej. Wkreślenie linii nurtu i określenie długości odcinków pomiędzy przekrojami poprzecznymi.

Wczytanie i analiza danych numerycznego modelu terenu. Kalibracja modelu HEC-RAS – układ poziomy i pionowy cieku przed regulacją. Wyznaczenie warunków początkowych i brzegowych modelu rzeki przed regulacją. Interpretacja wyników uzyskanych w trakcie modelowania komputerowego dla przepływów średnich i katastrofalnych.

Obliczenie parametrów regulacyjnych rzeki, dobór elementów regulacji rzeki z zastosowaniem metod bliskich naturze. Symulacja parametrów regulacyjnych za pomocą programu HEC-RAS. Analiza wyników obliczeń wykonanych przed i po regulacji. Wykonanie rysunków technicznych do projektu.

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

2. Żelazo J., Popek Z., 2002, Podstawy renaturyzacji rzek. SGGW. Warszawa.

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

4. Przedwojski B. 1998. Morfologia rzek i prognozowanie procesów rzecznych. AR. Poznań

Wiedza:

Zna i rozumie typy morfologiczne rzek i dolin rzecznych. Wskazuje potrzeby i zasady naturalnej regulacji rzek. odpowiednie rozwiązanie techniczne zapewniające zrównoważony rozwój na obszarach wiejskich i zurbanizowanych. odpowiednie techniki ochrony przed powodzią.

Rozumie słuszność metod i technik zastosowanych w rzece i dolinie rzecznej, pozwalających wykorzystać i kształtować potencjał przyrody w celu poprawy jakości życia człowieka z zachowaniem walorów ekologicznych.

Umiejętności

Potrafi wyszukać, przygotować i uporządkować informacje geoprzestrzenne, korzysta z literatury. Dokonać interpretacji danych opisujących układ poziomy i pionowy rzeki. Określa reżim rzeki. Decydować o wyborze właściwych technik regulacji rzeki. Dokonuje analizy istniejącego stanu cieku interpretując informacje zapisane w formacie cyfrowym. Sporządza dokumentację graficzną w projekcie łącznie rysunkami technicznymi budowli regulacyjnych i piętrzących. Potrafi zaprojektować warunki stanu zrównoważonego cieku oraz warunki drożności ekologicznej wraz z warunkami siedliskowymi, potrafi zaprojektować bliskie naturze budowle regulacyjne.

wykonać obliczenia parametrów hydraulicznych i hydrologicznych rzeki i doliny rzecznej. Szacuje i oblicza wartość współczynnika Manninga w korycie i w dolinie rzeki. Wykonuje obliczenia stabilności koryta rzeki. Dokonuje krytycznej analizy uzyskanych wyników. Wykonuje modelowanie przepływu przy obsługując program HEC-RAS. Potrafi przygotować dane opisujące budowle hydrotechniczne w modelu numerycznym.

Kompetencje społeczne:

Jest gotów do pracy indywidualnej i w zespole; umie oszacować czas potrzebny na realizację zleconego zadania; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac zapewniający dotrzymanie terminów. Rozumie złożoność procesów kształtujących koryta rzeczne i konieczność ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych.

Wykłady:

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%.

Ćwiczenia:

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%.

-