Základy hydrauliky a hydrologie Přednáška č 4 Základy hydrauliky a hydrologie definice hydrauliky a hydrologie vznik povrchového odtoku základy hydrauliky (rovnice) základy hydrologie (průtoky, srážky, měření, …)

Doporučená literatura: Bém J., Jičínský K. – Hydraulika – příklady, ČVUT Praha, 1984 Kemel M. – Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT Praha, 1996

Hydraulika: Věda, zabývající se popisem chování tekutin hydrostatika Hydromeliorace 3. přednáška Hydraulika: Věda, zabývající se popisem chování tekutin hydrostatika hydrodynamika průtok vody v potrubí (tlakové) průtok vody v otevřených korytech ustálené (nezávislé na čase) neustálené (v čase se mění průtok, rychlost, …) Rovnoměrné (hladina je rovnoběžná se dnem) Nerovnoměrné (hladina je vzdutá, snížená, …)

Hydrodynamika průtok vody objekty mosty propustky stupně, ... průtok vody pod povrchem

základní předpoklad: Ideální kapalina = dokonale nestlačitelná = bez vnitřního tření

Průtok vody potrubím tlakové podmínky Bernoulliho rovnice ztráty geodetická výška tlaková výška energetická výška rychlostní výška

Potrubí i koryto Rovnice kontinuity Q = v * S v1 * S1 = v2 * S2

Průtok vody s volnou hladinou = koryto i potrubí Chézyho rovnice S – průtočný profil (m2) C – rychlostní součinitel (-) R – hydraulický poloměr (m) i – podélný sklon (-) n – Manningův součinitel drsnosti S O

konzumční křivka koryta závislost průtoku na hloubce Q = f(h) otevřené koryto potrubí s volnou hladinou

Hydrologie: Věda, zabývající se hydrologickým cyklem „(koloběhem vody)“ pro nás: říční síť vznik povrchového odtoku periodicita srážko-odtokové vztahy měření

organizace povodí a vodních toků

číslování povodí – číslo hydrologického pořadí ČHP

Vznik povrchového odtoku – srážko-odtokový proces srážka přívalová krátká doba trvání malá plocha vysoká intenzita srážka regionální dlouhá doba trvání velké území nižší intenzita celkový úhrn může být srovnatelný intenzita x úhrn x doba trvání odtok – soustředěný x plošný

vznik povrchového odtoku intercepce – vegetace – PPL, infiltrace – půdní vlastnosti povrchová retence - drsnost

Q V V T H(mm) T(min) intercepce 4 / 0 20 / 0 infiltrace 8 / 0,5 40 / 5 Bod nejvzdálenější od uzávěrového LES/ ZPEVNĚNÁ PLOCHA H(mm) T(min) intercepce 4 / 0 20 / 0 infiltrace 8 / 0,5 40 / 5 retence 3 / 1 15 / 5 15 / 1,5 75 / 10 Doba konc. 50 / 10 Dráha odtoku v upraveném povodí Dráha odtoku v přirozeném povodí Bod nejbližší uzávěrovému Q Kritická doba deště Konec srážky Počátek srážky V V TINT TINF TRET T TKONC.

doba opakování čára překročení QN – n-letý průtok = průtok, který je dosažen nebo překročen v průměru jednou za n let (maxima) Qm – m-denní průtok = průtok který je překročen nebo dosažen alespoň po m dní v roce (minima)

získání dat o průtocích: ČHMÚ – viz. dále výpočet do 5 km2 např. metodou CN křivek měření jen momentální stav

„Základní hydrologická data“ dle ČHMÚ

metoda CN křivek (čísel odtokových křivek) (odvozena v USA) objem odtoku kulminační průtok qpH – jednotkový kulminační průtok (m3/s) TL – doba zpoždění (hod) l – hydraulická délka povodí (m) s – průměrný sklon povodí (%) OpH – přímý odtok (m3) F – plocha povodí (km2) H0 – Výška přímého odtoku (mm) Hs – výška srážky z přívalového deště (mm) A – potenciální retence

ultrazvukový hladinoměr měření průtoků srážek ombrometr, ombrograf limnigraf průběhy úhrny (mechanické) plovák mechanický tlakové čidlo digitální ultrazvukový hladinoměr hydrometrování