Základy hydrauliky a hydrologie

Prezentace na téma: "Základy hydrauliky a hydrologie"— Transkript prezentace:

1 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, …)

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

3 Hydraulika: Věda, zabývající se popisem chování tekutin hydrostatika
Hydromeliorace 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, …)

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

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

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

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

8 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

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

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

11 organizace povodí a vodních toků

12 číslování povodí – číslo hydrologického pořadí ČHP

13 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

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

15 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.

16 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)

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

18 „Základní hydrologická data“ dle ČHMÚ

19 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

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