Vzorová úloha č. 2.: Zjednodušené určení erozního ohrožení z 15minutového deště na přímém svahu.

Jedná se o zjednodušený výpočet, kdy se předpokládá, že maximální intenzita deště přichází do plně nasyceného profilu s již vyčerpanou povrchovou retencí potenciálním zadržením vody ve zvoleném opatření. Což odpovídá situaci, kdy je hodnocena maximální intenzita celé srážky. Infiltrace do půdního profilu je dána pouze nasycenou hydraulickou vodivostí. Výpočet nepředpokládá sycení pouze humózní vrstvy, ale propustné podloží se stejnou nebo vyšší hydraulickou vodivostí.

Popis lokality:

Popice u Hustopečí

Povodí IV řádu č. 4-17-01-0020

Délka svahu 20 m

Průmět 18.6 m

Sklon 1:2.5 (= 21.8°)

Šířka svahu 100 m

Obrázek 8: Schéma řešené plochy

Půda:

Jílovitohlinitá (klasifikace podle Nováka)

K_s = 2.5 10^-7 m/s

τcrit  = 11.5 Pa

vcrit  = 0.264 m/s

Srážková data:

Úhrn 6 h srážky doba opakování 5 let – 34.2 mm, zdroj: rain.fsv.cvut.cz

Obrázek 9: Výběr návrhové srážky – povodí číslo: 4-17-01-0020-0-00 (zdroj rain.fsv.cvut.cz)

Za převažující je možné považovat koncentrované srážky. Tvary A (22.1 %) a B (18.6 %). Úhrn 15timinutového deště z úhrnu šestihodinové srážky typu A tvoří 49 % z celkového úhrnu -> což odpovídá úhrnu 16.69 mm/15 min

 

Výpočet charakteristik odtoku

Výpočet průběhu odtoku tabelárně po časových krocích 1 s (vlastní tabelární výpočet je součástí příloh). Ve výpočtu je bilancována výška hladiny jako rozdíl srážky a infiltrace se započtením výšky hladiny z předchozího časového kroku. Výpočet předpokládá, že k povrchovému odtoku nedojde dříve než během simulované části srážky, která neodteče v předchozím časovém kroku. Výpočet probíhá pro běžný metr (Q´), pro celou šířku řešeného svahy je vypočtený průtok a objem odtoku přenásoben náhradní šířkou svahu. Stabilita z hlediska tečného napětí a rychlostí není šířkou svahu ovlivněna.

        

Tečné napětí je v případě plošného odtoku vypočteno podle rovnice:

 

Rychlost proudění ze vztahu pro plošný odtok:

                  

	maximální průtok	maximální výška hladiny	celkový odtok	maximální napětí	Maximální rychlost
min	m3/s	mm	m3	Pa	m/s
15	0,0087	2,87	7,33	0,073	0,305

vcrit = 0.26 < 0.305 = v => nevyhovuje z hlediska rychlosti

τcrit  = 11.5 Pa > 0.073 τ0  => vyhovuje z hlediska tečného napětí

Návrh opatření

Využít ochranného opatření z přírodních vláken vcrit  = 1.15 m/s > v  = 0.305 m/s.