Gospodarka Wodna : miesięcznik poświęcony sprawom gospodarki i budownictwa wodnego, 1950.04-5 nr 4-5

ROK 1950 G O S P O D A R K A W O D N A ^{Nr 4 - 5}

M IE S IĘ C Z N IK P O Ś W IĘ C O N Y SPRAWOM GOSPODARKI I BUDOWNICTWA WODNEGO

T R E Ś Ć : _Str.

Z przemówienia Prezydenta R P. Bolesława Bieruta , ...

D Z IA Ł I — O G Ó LN Y

)n t. Mieczysław Zajbert - O Instytut Hydrotechniczny . , ■ ...

D Z IA Ł I I - H Y D R O L O G IA

D r Jnż, Julia* Tambor - Hydrologiczna miara żeglowności rzek jako funkcja stałej koncentracji P ro f. D r Jnż. Edward Czetwertyński - O przesiąkaniu wody przez grób ę '

121

122

124 133

D Z IA Ł I I I — D R O G I W O D N E In *. A d o lf Riedel — Drogi wodne w pracy portów morskich , *

In* Czesław Slejmowski - W isła w warszawskim zespole miejskim • ■ * ' Inż. Zbigniew Pietruszewski - 'Gotowe elementy żelbetowe w- robotach regrdacyjnyc D r A lfre d Kochański - Ustawa o żegludze i spławie na śródlądowych drogach wo ny

D Z IA Ł I V — M E L IO R A C J E Jnż. Józef Prońcsuk - Ł ą k i i pastwiska na tle melioracji i zagospodarowani»

^ r o ^ o j u nawbdniań wodami ściekowymi ! . •

T e d s lZ s la w Hausman - Bezpieczeństwo i higiena pracy w budownictwie wodno-mehoracytnym

136 139 141 144

145 150 155 158

D ZIA Ł V - E N E R G E T Y K A W O D N A I T E C H N IK A W O D N O - S A N IT A R N A

h i , Tadeusz R, S u s z c z e w s k ,- Przegroda w Gćnissiat na Rodanie we F rancji J“

Jni. Leonard Skibniewski — Samooczyszczanie się rzek , ' , . 176

Przegląd wydawnictw . , > . ■ ■ Kronika - • • • . » ’

C O H E P 2K A H M E

P eu t. npe3M,ąeiTTa n o jib iu ii rp a a ia a - HHRa B otiecjiaB a B ep yra.

K B o n p o c y T t i /ip c r r e x H ii H e c K o r o Hh- cntTVTa.

rM apojiornuecK aa Mepa peuHoit c y - aOXORHOCTM (jDyHKUMeit nOCTOHH- HOfł KOHlieHTpaitKM.

K Bonpocy cpit.ibTpaitMH b o s m uepeą a a M S y .

B oH H tie n y n i b paSore m o pc k m x n o p T O B .

P ex a B uena b B a p in a B C K O M ro p o fl- CKOM K O M n .n e K c e .

ToTOBbie jKejić3o6eTOHHbie sjieM eH- Tbi no peryjiHUMOHHbiM paöoTaM.

y c ra B o cy/toxo/iCTBe n cnnaBe Ha B H y T p e H H H X B O flH b lX n y T H X . Jly ra m nacToitm a c t o h k m 3 p e H M H

M ejiitopantnt.

Ilo p o n t u 3po3MH tw a.

Bonpoc ttp p tira ittrn noMoiiHoü Bojioit.

B e3onacHocTb u n tn te H a Tpyfla b r a - SPOTeXHinieCKOM MOtlllOpailMOHIIOM

CTpOMTeJIbCTBe.

rMflPO-3tieKTpOCTaHUHH JKeHMCCHH Ha pexe PonaHe bo O pam niM . CaMOOHHtueHwe perot.

063o p nenaTM.

, ■ > 7 ' SOMMAIRE:

Conférence de M r Bolesław Bierut, Président de Pologne,

Au sujet de l ’In s titu t Hydrotechnique, Mesure hydrologique du tra fic flu via l—

fonction de la constante de concen­

tration,

F iltra tio n de l’eau à travers un rem­

blais,

Voies navigables intérieures dans le travail des ports maritimes,

Vistule dans l ’ensemble urbain de V ar- sovie,

Éléments préfabriqués en beton ar­

mé dans des travaux de régularisa­

tion des cours d’eau,

Décret concernant la navigation sur les voies navigables intérieures,

Près et pâturages au point de vue d hy­

draulique agricole, Seuils et l ’érosion du fond,

P ro b lè m e des irrig a tio n s p a r les eaux d 'égout.

Sécurité et l ’hygiène du travail dans les constructions d’hydraulique agricole, Chute de Génissiat sur le Rhône en

France,

Epuration automatique des eaux des

fleuves, i,

Revue des périodiques,

CONTENTS:

Speech o f M r. Bolesîaw Bierut, Pre­

sident o f Poland, Hydrotechnical Institute,

H ydrological mesure o f the river navi­

gation as a function o f the constant o f concentration,

W ater filtra tio n through a dam, Inland water-ways in the w ork o f sea.

harbours,

V istula in the urbain complex of W a r­

saw,

P re fa b ric a te d elements o f r e in fo rc e d concrete in the r iv e r re g u la tio n w o rk s , N a v ig a tio n b ill on the in la n d w a te r­

ways,

Meadows and pasturages from the point of view o f the water catchment pro­

blem,

Sills and river bed erosion,

Irrig a tio n problem by sevage water, Security and hygiene o f w ork in the

water catchment constructions, Génissiat dam on the rive r Rhone iw

France,

W ater purification o f rivers, Review o f periodicals, Cronicle,

G O S P O D A R K A W O D N A

M I E S I Ę C Z N I K

POŚWIĘCONY SPRAWOM GOSPODARKI I BUDOWNICTWA WODNEGO

R O K X WARSZAWA, KWIECIEŃ - MAJ 1950 R. Nr 4 - 5 (46)

1. V. 1950

POKÓJ!

- Niech żyje pokój i braterstwo ludów, niech żyje wolność i socjalizm!

* *

*

— Podnośmy swa wiedzę i kwalifikacje ! Uczmy się i uczmy innych!

* *

*

- Wytężonq, twórczq prqcq niweczmy plany imperialistów i organizatorów nowej wojny!

Pogłębiajmy uczucia solidarności z walkq mas pracujqcych całego świata o wolność, o sprawiedliwość, o trwały pokój, o brater­

stwo między narodami, o socjalizm !

(Z

DZI AŁ I - O G ÓL N Y

Inż. M IE C Z Y S Ł A W ZA JB E R T

O Instytut Hydrotechniczny

, . , . • Tn<5tvtutu Hydrotechniki. Szeroki program inwestycji planu

uzasadniają je g o p o la r n e . myślom postępowym w budownictwie wodnym.

W num erze 3/4 (w rze sie n -p a zd zie rm k) 1949 T e c h n ik i M orza i W yb rze ża “ , B iu ro P r ^ k t o w B m d c w n ic tw a M o rskie g o podaje p ro g ra m sw ° lc k P™c w z a k r e s i e b a d a ń p r o c i s o w b r e

o- o w v e h z a c h o d z ą c y c h w s k u t e k d z i a ł a n i a m o r z a . P ro g ra m b rz m i następu-

^ I H is to ry c z n y ry s p o w s ta n ia w yb rze ża , je g o z m ia n i h is t o r ia u m o c n ie ń b rz e g o w y c h :

— d z ia ł geologiczno-m orfologiczny,

_ z m ia n y b rz e g o w e w c ią g u o s ta tn ic h s tu le c i, _ m a t e r i a ły h y d r o - m e te o r o lo g ic z n e ,

— o c h ro n a w y b r z e ż a ,

— zestaw ienie w y n ik ó w i w n io s k ó w ,

I I . O b s e r w a c je p ro c e s ó w b r z e g o w y c h i b u d o w l i o c h r o n n y c h :

— in w e n ta ry z a c ja w ybrzeża,

_ _ o b s e rw a c je h y d ro - m e te o r o lo g ic z n e .

— o b s e r w a c je h y d r o g r a f ic z n e , • _ o b s e rw a c je g e o lo g ic z n e , b io lo g ic z n e , c h e m c

n e ,

— p o m ia r y b r z e g o w e ,

__ o b s e rw a c je b u d o w l i o c h r o n n y c .

I I I . O p r a c o w a n ie o tr z y m a n y c h m a t e r ia łó w i w y c ią g n ię c ie w n io s k ó w :

_ b a d a n ia la b o r a t o r y jn e , ___ z a g a d n ie n ia n a u k o w e ,

k u t o ^ n t e podaj e ^ a ^ z y j T z l e c e n i e B iu ro

t ó w B u d o w n ic t w a M o r s k ie g o p o d e jm u je o p is a n w Y i e i p ra c e i b a d a n ia n a u k o w e , n ie p o d a je r o w m e z dlaczego m u s ia ło p o d ją ć te z a d a n ia le z ą c e t a k d a ­ le k o o d n o r m a ln y c h , s ta t u t o w y c h z a g a d n ie ń b i u r PŚ w o Wje d n a k d o m y ś la m y s ie - B iu r o P r o je k ; t ó w k t ó r e o t r z y m a ło z le c e n ie n a w y k o n a n ie p r j e k t ó w u b e z p ie c z e ń w y b r z e ż y m o r s k ic h s ta n ę ło w o -

h e c n r o b le m ó w n ie d o r o z w ią z a n ia , a to

k u n a u k o w o o p r a c o w a n y c h p o d s ta w B y * o l o g r c z - n o - m e te o r o lo g ic z n y c h i h y d r o t e c h n ic z n y c h . W t e j j, y5 m a że d i j u s i m i ę ^ i a ^ a p o t k a n e j p S s z k o d y B iu r o

d o p r a c p r o je k t o w a n y c h .

J e ż e li je d n a k z w a ż y m y , że p o d ję te p rz e z B iu r o P r o j e k t ó w b a d a n ia n ie le ż ą w z a k re s ie z a d a ń s ta t u t o w y c h te g o B iu r a , a c h a r a k t e r e m s w y m o d p o - w i d a j ą z u p e łn ie i n n y m o r g a n iz a c jo m , m ia n o w ic ie O d p o w ie d n ie m u i n s t y t u t o w i n a u k o w e m u w o w ^ czas n a ty c h m ia s t n a rz u c a s ię p y ta n ie — d la c g b a d a n ia te n ie z le c o n o t a k ie m u i n s t y t u t o w i — o to z

i n s t y t u t u ta k ie g o w ła ś c iw ie n ie m a .

F u n k c jo n u ją c e d lw a i n s t y t u t y , k to rte m o g ły b y e w e n tu a ln ie po d ją ć w yszczególnione na w r f ę p ^

badania i prace naukow e to ¿ N ie _

fte ty , In s ty tu ty te. nastaw ion e na stosunkow o bar dzo szeroką te m a ty k ę , nie sa w stanie podjąć i zor- g a n iz o w a ć ^ty c h s p e cja ln ych zw ężonych w te m a ­ tyce i o d m ie n n ych w m etodyce badan h y , nicznych. Szczególnie chodzi tu o badania h y d r techniczne gdyż cześć h yd ro lo g ic z n o -m e te o ro lo ­ giczna może b y ć z pow odze niem p o d ję ta przez P lH M — i d z iw ić się należy, że ta k m e jes,, ra je s t u nas dotychczas o rg a n iza cji, k to ra b y “ °g o podjąć pow ażniejsze badania, czy stu a

■techniczne d la potrzeb w y k o n a w s tw a h y d ro te c h nicznego. B r a k n a m i n s t y t u t u h y d ł W sp ra w ie in s ty tu tu h y d ro te c h n ik i n ie w a rto b y ło b y ś może m ó w ić, g d y b y chodziło je d y n ie o p r

s ra m b u d o w li o c h ro n n ych w yb rze ża m o rs k i g . p » a ^

S ó S e ż a m orskiego, do k tó re g o

h yd ro te c h n ic z n y c h , jest dro b n ą cząsteczką p «- m u ro b ó t h y d ro te c h n ic z n y c h w s k a li całego k r a j . w y m a g a ją c y c h w n ik liw y c h s t u d m w i badan n a u k w y c h . wów czas spraw a p o w o ła n ia m s ty ™ , ] e b y łb y z d o ln y pod e jm o w a ć i ro z w ią z y w a ć a k tu a ln p ro b le m y h yd ro te ch n iczn e , nab ie ra innego znaczę

W c h o d z im y przecież w p la n “ esc^o l® ^ 1t ¿ f a^

gram em ro b ó t h y d ro te c h n ic z n y c h o w artosciac id ą cych w s e tk i m ilia rd ó w z ło ty c h . M u s im y poPu

dow ać: o lb rz y m ie za k ła d y dostarczające wodę dla p rz e m y s łu i dla osiedli., potężne z b io rn ik i i za kła d y o sile w o d n e j; p ra w id ło w o ro zp ro w a d zić i w ygospo­

darow ać szczupłe re z e rw y w o d n e d la p ro d u k c ji ro ln e j, w y k o rz y s ta ć szla ki w odne dla dróg w o d ­ n y c h i w ie le in n y c h .

Każde z poszczególnych zadań w ym agać będzie ro zw ią za n ia lic zn ych , bardzo po w a żn ych p ro b le ­ m ó w h y d ro te ch n iczn ych , od tra fn o ś c i zaś ty c h roz­

w ią za ń będzie zależała użyteczność p obud ow anych urządzeń, czy za kła d ó w oraz ic h ko s z ty i n a kła d y.

M u s im y b o w ie m zaznaczyć, że żaden ro d za j b u ­ d o w n ic tw a nie posiada t y lu p ro b le m ó w do dziś. nie ro zw ią z a n y c h i t y lu m o ż liw o ś c i u s p ra w n ie ń lu b ro z ­ w ią z a ń zm o d e rn izo w a n ych , ja k b u d o w n ic tw o wodne.

S praw a je st o ty le godna p ie c z o ło w ite j u w a g i, że ja k w s k a z u ją pobieżne obliczenia b ila n s u wodnego, nasze re z e rw y w odne zostaną w n ie d łu g im czasie na ty le w yczerpane, że ro z w ó j p ro d u k c ji ro ln e j bę­

dzie zagrożony b ra k ie m w ody.

J a k p iln y m je st pow o ła n ie in s ty tu tu dla p ro b le ­ m a ty k i b u d o w n ic tw a wodnego, świadczą choćby następujące p rz y k ła d y .

N a dośw iaczenia p rz y re g u la c ji W is ły w yd a n o ju ż o lb rz y m ie sum y. prow adząc ie p ra w ie system atycz­

nie _ je ś li chodzi o czas od ro k u 1936 (n ie licząc p rz e rw y o k u p a c y jn e j), n a to m ia st bez żadnego sy­

stem u je ś li chodzi o metodę. K o rzyści osiągnięte z ty c h doświadczeń na m odelu n a tu ra ln y m m ożna b y ło uzyskać bez p o ró w n a n ia m n ie js z y m kosztem w ty m w y p a d k u , g d y b y zastosowano m e to d y n a u ­ kowe.

P ro b le m zabudo w y p o to k ó w g ó rskich p rzedsta­

w ia sie nieinacze j. D z ie s ią tk i b u d o w li w o d n y c h dla gospodarczych za kła d ó w e n ergetyczn ych lu b dla u ję cia w ód. ja zó w czy śluz. w y m a g a ją in d y w id u a l­

nego ro zw ią za n ia hydrote ch n iczn e g o opartego na s p e cja ln ych badaniach la b o ra to ry jn y c h . W y k o n y ­ w a ło się je dotychczas i w y k o n u je się dziś na po d ­ staw ie p ro je k tó w , k tó re nie g w a ra n tu ją ani p r a w i­

dłow ości fu n k c jo n o w a n ia , a n i ekonom iczności go spodarczej. z p u n k tu w id z e n ia n a jn iższych kosztów b u d o w y.

W p la n ie sześcioletnim oprócz w y m ie n io n y c h za­

gadnień, k tó re u ra s ta ją w n im do w ie lo k ro tn ie w y ż ­ szego p o te n c ja łu , w y ła n ia ją się bardzo ważne nowe dla nas p ro b le m y :

— zaopatrzenie w w odę rosnącego p rz e m ysłu i osiedli, k tó re oprócz zagadnień h yd ro lo g ic z - no-geologicznych posiadają całą gamę p ro b le ­ m ó w ;

— n o rm a liz a c ja założeń gospod arki w o d n e j za­

k ła d ó w p rze m y s ło w y c h , stosowanie m a te ria ­ łó w zastępczych na budow ę ru ro c ią g ó w , ce­

le m zapobieżenia d e fic y to m m a te ria łó w stalo­

w y c h (b e to n y przedprężene. b e to n y azbestowe itp .) , d a le j, chem ia w o d y u ż y tk o w e j i z u ż y te j;

— n a w o d n ie n ia i o d w o d n ie n ia obszarów d la ce­

ló w g ospod arki h o d o w la n e j, zwłaszcza na w sch o d n ich i północn o-w schodnich terenach k r a ju ;

— w ie lk ie za k ła d y energetyczne o sile w o d n e j w p o łu d n io w e j części k r a ju , z k tó ry c h ka żd y w y ­

maga o d d zie ln ych s tu d ió w i badań n a u k o ­ w ych , ju ż choćby celem w p ro w a d z e n ia stoso­

w a n ia n o w y c h te o r ii dotyczących te c h n o lo g ii betonu, obliczeń w y trz y m a ło ś c io w y c h , stoso­

w a n ia b e to n ó w przed p rę żo n ych itp .

N ie m ożem y przecież ta k p ro w a d z ić ro b ó t, aby n ie ześrodkow ać doświadczeń n a b y ty c h na poszcze­

gólnych, obiektach , w specjalnie do ty c h celów po­

w oła n ych in s ty tu c ja c h a tra c ić je przez rozproszenie w ra z z przenoszeniem lu d z i na in n e o d c in k i budo­

w la n e lu b dlatego, że ci. k tó rz y n a b y li pew ne do­

św iadczenia nie m a ją zdolności czy u m ie ję tn o ś c i p odziele nia się z d o b y ty m dośw iadczeniem z in n y m i.

Ten k r ó t k i p rze g lą d zagadnień h y d ro te c h n ic z ­ n y c h nie w y c z e rp u je a rg u m e n tó w d la uzasadnienia p o w o ła n ia in s ty tu tu d la ty c h p ro b le m ó w . Szczegó­

ło w e ro zp ra co w a n ie tego te m a tu n a rz u c i napew no potrzebę p o w o ła n ia in n y c h p o k re w n y c h in s ty tu tó w , d la szczegółow ych zagadnień h y d ro te c h n ic z n y c h lu b z in n y m i bezpośrednio zw iązanych. Nakazem c h w ili je st ja k najśpiesznieisze. p o w o ła n ie in s ty tu tu o tem atyce p ra k ty c z n o -b u d o w la n e i. k tó r v b y łą c z ­ nie z In s ty tu te m H y d ro lo g ic z n o -M e te o ro lo g ic z n y m d a w a ł oparcie m y ś lo m p o stę p o w ym w b u d o w n ic ­ tw ie w o d n y m , za pew nia jąc naiłepsze w y n ik i gospo­

darcze, p rz y n a jn iższych n a kła d a ch in w e s ty c y j­

nych.

B ą d źm y z d ru g ie j s tro n y p rzekonan i, że ie że li in ­ s ty tu tu ta kie g o nie p o w o ła m y, to i ta k żvcie samo spow oduje, że w poszczególnych je d n o stka ch go­

spodarczych o rg a n izm u państw ow ego pow staną, w sposób n ie zo rg a n izo w a n y, o ś ro d ki nau ko w o -b a d a w ­ cze, k tó re będą ro z w ią z y w a ły , ka ż d y na sw ój spo­

sób. w y ła n ia ią c e się p ro b le m y . M a m y tego p rz y k ła d na B iu rz e P ro je k tó w B u d o w n ic tw a M orskiego.

Przypuszczam , że w y p a d e k te n nie ie st odosobnio­

n y. edyż m a m y w k r a ju ju ż k ilk a B iu r P ro je k to ­ w y c h d la p ro je k to w a n ia b u d o w li h y d ro te c h n ic z ­ nych. k tó re napew no b o ry k a ją sie z p o d o b n ym i tru d n o ś c ia m i ja k B P B M . W te j s y tu a c ii n ie u n ik n io ­ n ym bedzie d u b lo w a n ie czynności i stosowanie ,-p c d w ó rk o w e i“ m e to d y ro zw ią za n ia p ro b le m ó w znaczenia ogólno -kra jow ego. T a ka org a n iza cja jest niedopuszczalna ta k ż e z p u n k tu w id z e n ia p o lity k i p ersonaln ej, w y m a g a ją c e i ja k najoszczędniejszego gospodarow ania k a d ra m i, w y k lu c z a ją c e j trw o n ie ­ nie s ił na czynności d u b lo w a n ia .

N a d zie ją napaw a nas oświadczenie prasow e R e­

k to ra P o lite c h n ik i W a rsza w skie j, w e d łu g któ re g o p rz e w id y w a n e je st pomieszczenie, m ię d z y in n y m i, także In s ty tu tu B u d o w n ic tw a W odnego w odbudo­

w u ją c y c h się gm achach P o lite c h n ik i. C hodzi ty lk o o to, aby s p ra w y nie w iązać z te rm in e m w y k o n a n ia pomieszczeń a ja k najśpieszn iej p rz y s tą p ić do po­

w o ła n ia In s ty tu tu .

N a zakończenie trze b a b y jeszcze poruszyć sp ra ­ w ę la b o ra to riu m hydro te ch n iczn e g o , k tó re je s t je d ­ ną z p o d sta w o w ych części In s ty tu tu H y d ro te c h n ic z ­ nego. W iadom o, że je s t to kosztow na in w e s ty c ja , w ym a g a ją ca pewnego czasu na je j zre a lizo w a n ie (o czyw iście nie ty le , ile tr w a to w ram ach In s ty tu ­ tu H ydro lo g iczn o -M e te o ro lo g iczn e g o , k tó r y r e a li­

zację la b o ra to riu m ro z ło ż y ł na okres w ie lo le tn i — d łu g o fa lo w y ), w p ie rw s z y m okresie sw ej p ra c y

123

in s ty tu t m ó g łb y k o rzysta ć z la b o ra to rió w p o lite c h ­ n iczn ych , następnie z la b o ra to rió w ZSR R i la b o ra ­ to riu m czeskiego w B rn ie , n a w ią z u ją c w spółpracę z ty m i p la c ó w k a m i, ta k ja k to z ro b ili R u m u n i i B u ł­

garzy.

N ie m u s im y dodawać, że z c h w ilą p o w o ła n ia in ­ s ty tu tu p ow stanie jednocześnie je dnostka o rganiza­

c y jn a , k tó re j n a jb a rd z ie j będzie zależało na b u d o ­ w ie la b o ra to riu m . P rzyśpieszy to napew no budow ę tego la b o ra to riu m .

DZIAŁ II - H Y D R O L O G I A

D r In ż . J U L I A N L A M B O R

Hydrologiczna miara żeglowności rzek jako funkcja stałej koncentracji

A utor rozpatruje wzory Teuberta, Bachinietiewa i M atakiew icza, dochodzi do przekonania, że każdy z tych wzorow mimo swvch wartości nie wyczerpuje jeszcze sprawy określenia hydrologicznej miary żeglowności. A utor podaje formułę popra­

wionej funkcji wzoru Matakiewicza ze współczynnikami ważnymi dla W arty. W szeregu zestawień podaje wartości miary żeglowności i stałej koncentracji. Wyprowadza wniosek potrzeby zbadania tych wartości przy projektowaniu regulacji rzek.

Wstęp. Formuła Teuberta. Metoda Bachmietiewa. Formuła M a­

takiewicza. Stała koncentracji. Zastosowanie stałej koncentracji do hydrologicznej miary żeglowności rzek. Zastosowanie stałej

koncentracji w regulacji rzek żeglownych.

W s t ę p .

H y d ro lo g ic z n a m ia ra żeglow ności rz e k określa nam ja k ic h głębokości n a le ży się spodziewać w da­

nej rzece po w y k o n a n iu re g u la c ji, p rz y założeniu określonego p rz e p ły w u . Z agad n ie n ie m ty m za jm o ­ w a li się h y d ro lo d z y oddaw na, sta ra ją c się podać prostą fo rm u łę zezw alającą na obliczenie m ia r y że- g lo w n cści p rz y pom ocy dostępnych danych h y d ro ­ lo g iczn ych . F o rm u ły ta k ie p o d a li: T e u b e rt. M a ta - k ie w ic z i B a c h m ie tie w . przy- czym ka ż d y z n ic h w y c h o d z ił z innego założenia. celem określenia d ru ­ giego ró w n a n ia potrzebnego do w yznaczenia B i t s, D la w yznaczenia ty c h d w ó ch n ie w ia d o m y c h t j.

ś r e d n ie j' głębokości w k o ry c ie rz e k i i zw iązanej z n ią szerokości tra s y , d y s p o n u je m y je d n y m ty lk o ró w n a n ie m na p rz e p ły w :

Q = F . v = f ( U - b) ,<p(ts)

k tó re nie zezw ala na obliczenie obu ty c h n ie w ia d o ­ m y c h t j. fs i b.

D la o kre śle n ia drug ie g o ró w n a n ia potrzebnego do ro zw ią za n ia u k ła d u ró w n a ń o 2-ch n ie w ia d o ­ m ych, w y ż e j w y m ie n ie n i h y d ro lo d z y s ta w ia ją ró ż ­ ne założenia. T e u b e rt p rz y jm u je parabolę 2-go.

stopnia, o trz y m u ją c przez to uproszczenie zagadnie­

nia, w y n ik a ją c e z ge o m e tryczn ych zależności. B a ch ­ m ie tie w p o s iłk u je się sto su n kie m F : f, u ż y w a n y m d la k a n a łó w żeglugi. M a ta k ie w ic z w p ro w a d za sto­

sunek B : t s is tn ie ją c y w n a tu rze , k tó r y m p o s iłk u ­ je m y się z w y k le p rz y o b lic z a n iu szerokości tra s y

re g u la c y jn e j rze k a następnie u sta la te n stosunek ja k o prze cię tn ą na rzekach w naszych stosunkach fiz jo g ra fic z n y c h , w y p ro w a d z a ją c w ten sposób zna­

ną pow szechnie fo rm u łę na h y d ro lo g ic z n ą m ia rę żeglow ności rzek.

W e w s z y s tk ic h ty c h p rzyp a d ka ch a w szczegól­

ności w d w óch o statnich, ustalone tą drogą d ru g ie ró w n a n ie określa nam stopień zwężenia rz e k i - k o n ce n tra cję , z ja k ą p rz y re g u la c ji zawsze m a m y do czynienia. R óżnice p o m ię d z y w y m ie n io n y m i m e­

to d a m i polega ją na ró ż n y m po d e jściu do zagadnie­

n ia stopnia m o ż liw e j, czy p rz e w id y w a n e j kon ce n ­ tr a c ji rzek.

Zagadnie nie h y d ro lo g ic z n e j m ia ry żeglowności, a w ięc spodziewanej ś re d n ie j głębokości na rzece, w iąże się ściśle z zagadnieniem k o n c e n tra c ji rz e k i podczas je j re g u la c ji. W ie lk o ś ć k o n c e n tra c ji rz e k i m u si znaleźć sw ój w y ra z w fo rm u le na h y d ro lo ­ giczną m ia rę żeglow ności, ja k i w o b lic z e n iu szero­

kości tra s y re g u la c y jn e j, co je d n a k w y ż e j w y m ie ­ nione m e to d y obliczeń nie u w z g lę d n ia ją w dosta­

te czn ym sto p n iu , ja k to d a le j okaże się w analizie ty c h m etod.

Z a n im je d n a k p rz e jd z ie m y do zagadnienia k o n ­ c e n tra c ji trze b a zanalizow ać d o k ła d n ie j podane w y ż e j tr z y różne m e to d y w yznaczenia h y d ro lo ­ gicznej m ia ry żeglow ności, gdyż w każdej z n ic h p ro b le m te n je s t szerzej u ję ty .

F o r m u ł a T e u b e r t a .

Z agad n ie n ie m h y d ro lo g ic z n e j m ia r y żeglow ności z a jm o w a ł się T e u b e rt jeszcze z końcem ubiegłego s tu le cia (T e u b e rt: „D ie V erbesserun g d e r S c h iff­

b a rk e it de r S trom e d u rc h R e g u lie ru n g “ , B e rlin 1894,), u sta la ją c fo rm u łę , z k tó re j p rz y znanej o b ję ­ tości p rz e p ły w u Q, oraz spadku J , obow iązującego

p rz y ty m przepływ ie., m ożem y znaleźć głębokość, ja k ie j m ożem y się spodziewać po w y k o n a n iu re g u ­ la c ji na tą wodę.

J a k p r z y o b licze n iu szerokości i głębokości tra s y re g u la c y jn e j ta k i tu ta j tru d n o ść sta n o w ią d w ie zm ienne niezależne t j. B i t a je d n a ty lk o fu n k c ja , w k tó r y m w ie lk o ś c i te w y s tę p u ją .

T e u b e rt, w ychodząc z p r o filu parabolicznego, ja ­ k o obow iązującego na prze jścia ch i b io rą c za p o d ­ staw ę parabolę 2-go stopnia, e lim in u je je d n ą z n ie ­ w ia d o m ych , na podstaw ie znanych z w ią z k ó w geo­

m e try c z n y c h . W prow adza n a to m ia st n o w y c zyn ­ n ik m.

T r y b postępo w ania w p ro w a d za n a stę p u ją cy: ■

Je że li p rz y jm ie m y P ja k o n a tu ra ln y k ą t n a c h y le ­ n ia ska rp b rzegów w z g lę d n ie sztucznego um ocnie­

n ia brzegów , albo g ło w y ostróg, czy ta m ró w n o ­ le g łych ,

2 3

Ctgp = TU, Ur = — T, T =

BT

B B B . 2

m = ctq p = — : 2 T - - --- = ---

2 4 T 4 .3 t ŚI

F =

Q Q

v k Y t,i B t

poniew a ż B = 6 t m

Q

k y t J

— = m

B. U r

B 6i$r

a po w y k o n a n iu

d

■ J ~ s n

V 184,2 m y t= d la t < 1,5 m

a dla 1,5 < t < 6.0 m k = 34 ( / 1

• (2)

t =

5

/

^Q

a po w y k o n a n iu

t = / — —5.— dl a t > 1,5 m . . . . (3)

\2 0 4 . m l ]

F ra n z iu s (str. 14-31) w ska zu je na pozorną sprzecz­

ność, ja k a zachodzi w e w zorze (1), uw ażając, iż z w z o ru tego w y n ik a , że n a jw ię ksze głębokości na p rz e jś c iu osiągniem y w te d y p rz y p e w n y m p rz e p ły ­ w ie Q, g d y J będzie m in im u m , c z y li w y n ik a ło b y , że m u s im y dążyć do ja k n ajw iększeg o zm niejszenia spadku na p rze jściu , t j. żeby spadek na p rz e jściu b y ł m n ie js z y ja k w k rz y w iź n ie .

Tę pozorną sprzeczność tłu m a c z y z m ie n n y m r u ­ chem w o d y, z ja k im m a m y do czyn ie n ia w k o ry c ie n a tu ra ln y m a n adto co w ażniejsze procesem ru c h u m a te ria łu wleczonego i w y m y w a n ie m dna w czasie w y s o k ic h stanów w ody.

Z d a je się, że tego ro d z a ju k o m e n to w a n ie sensu fo r m u ły T e u b e rta je s t zbyteczne i nie w id a ć tu ta j żadnych sprzeczności.

W z ó r te n podaje głębokość ja k ie j spodziewać się należy na p ro g u p rz y d a n ym spadku. G łębokość ta is to tn ie będzie n a jw ię k s z a p rz y m in im u m spadku i drogą re g u la c ji d ą ż y m y w ła ś n ie do złagodzenia sko n ce n tro w a n ych spadków na przejściach, przez lik w id a c ję progów . O czyw iście n ie m ożem y nieste­

t y osiągnąć na p rz e jś c iu spadku m niejszego ja k spadek w y ró w n a n y , ty m b a rd z ie j zatem n ie może- m y osiągnąć spadku m niejszego na p rz e jś c iu ja k na łu k u .

skąd = i / ”m 2 - t . . (1)

V

Ja ko w z ó r na okre śle n ie m o ż liw e j do osiągnięcia ś re d n ie j głębokości na p rze jściu , ja k ą m ożnaby u z y ­ skać drogą re g u la c ji, p rz y założeniu, że u zyska n y p rz e k ró j będzie z b liż o n y do p ła s k ie j p a ra b o li 2-go stopnia, je ż e li zn a m y Q, J i k oraz n a ch yle n ie skarp b rze g ó w w z g lę d n ie ta m re g u la c y jn y c h .

Szerokość k o ry ta w zw. w . o trz y m a m y z r ó w ­ nan ia :

B = 6 m t

P oniew aż k je s t fu n k c ją t ra c h u n e k należy p rz e ­ prow adzać przez p ró b y aż do zgodności.

Stosując na w s p ó łc z y n n ik szorstkości w z ó r H e r- m a n ka o trz y m a m y :

dla i < 1.5m h — 30.7 ] f t

Q \2 i

m . 2)0,7Y t ) 3 6 .7

Engels podaje , że d la obliczenia m ia r y żeglow no- ści rz e k i należy w u p rze d n io p odan y w z ó r (1) w s ta ­ w ić m in im a ln e Q i m a ksym a ln e J spotykane na progach, k tó re je st nie ra z znacznie w iększe nie t y l ­ k o na spadku w łu ka ch , ale i od średniego spadku w yró w n a n e g o . C z y li w z ó r na h yd ro lo g ic z n ą m ia rą żeglow ności p rz y b ie ra postać:

5

i w te j fo rm ie je st pow szechnie p odaw a ny. D a je nam zatem odpow iedź ja k ic h śre d n ich głębokości na progach n a le ży się spodziewać w czasie n a j­

m n ie js z y c h p rz e p ły w ó w w rzece, p rz y założeniu is tn ie ją c y c h s k o n c e n tro w a n y c h spadków na p rz e j­

ściach w n ie u re g u lo w a n y m stanie rz e k i.

W ie m y je d n a k, że p rze z re g u la c ję p ro g i się o b n i­

żają. skoncentrow a ne spadki na n ic h m a le ją i po w y k o n a n e j re g u la c ji będą znacznie m niejsze ja k w stanie n a tu ra ln y m . Stosow anie zatem ty c h spad­

k ó w na progach ja k ie po w y k o n a n iu re g u la c ji nie

będą is tn ia ły n ie je s t ra cjo n a ln e , w y c h o d z i to je d ­ n a k na korzyść, gdyż daje pew ne bezpieczeństwo p rz e w id y w a ń .

J e ż e lib y ś m y o b lic z y li w g tego w z o ru t, ja k o głę bokość p rz y p rz y ję c iu spadków na p rze jścia ch przed

w y k o n a n ą re g u la c ją i ta k iż spadek t,, ale dla spad­

k u w yró w n a n e g o , do k tó re g o drogą re g u la c ji dąży­

m y, o trz y m a m y , że głębokości te m a ją się do siebie o d w ro tn ie ja k p ią te p ie rw ia s tk i p rz y n a le ż n y c h im spadków :

s

Z p r a k ty k i w ie m y , że skoncentrow ane spadki na p rz e m ia ła ch b y w a ją d w u k ro tn ie w iększe od śred­

niego spadku:

py, k ą t u derzenia i odbicia cząstek w o d y u d e rza ją ­ cych o skarpę, zależny w y b itn ie od k rz y w iz n y l i n i i b rzegow ej, głębokość pod z w ie rc ia d łe m w o d y itd .

B adając n a c h yle n ie s k a rp y n a tu ra ln e j k o ry ta W i­

s ły m ożem y znaleźć n a jró żn ie jsze k ą ty n a ch yle n ia i w re z u lta c ie będziem y zm uszeni zadow oln ić się c a łk ie m s u b ie k ty w n y m w y b o re m ta k ie j czy in n e j w ie lk o ś c i“ .

W ty c h słow ach p ro f. D ę b ski z a w a rł m n ie j w ięcej w szystko co na te m a t opero w a n ia n achylen iem s k a rp y, ja k o elem entem fu n k c y jn y m pow iedzieć

można.

J e że li w e ź m ie m y pod uw agę jeszcze w iększe ró ż­

nice w n a c h y le n iu skarp, albo s k a rp y bardzo s tro ­ me d o jd z ie m y do re z u lta tó w w p ro s t nonsensowych.

P rz y stosunkow o s tro m y m n a c h y le n iu ska rp y

1 . . .

w ynoszącym 2 : 1 c z y li m — ^ u w y d a tn ia się ten

i 5-

— = j / 2 = 1.15

^2

Zatem różnica może dojść ty lk o do 15!%. ^ F o rm u ła ta posiada je d n a k inne pow ażniejsze b r a k i u n ie m o ż liw ia ją c e stosowanie je j do w y z n a ­

czenia m ia ry żeglowności.

C z y n n ik m określa n a ch yle n ie s k a rp y czołow ej b u d o w li re g u la c y jn y c h , bądź też n a ch yle n ie s k a r­

p y brzegu w stanie n a tu ra ln y m . S k a rp y brzegów w stanie n a tu ra ln y m są z w y k le znacznie ła g o d n ie j­

sze n iż b u d o w li re g u la c y jn y c h . Z d a w a ło b y się, ze p rz y ję c ie je d n e j albo d ru g ie j nie p o w in n o dawać p o w ażnie jszej ró ż n ic y . P rz y ła g o d n ych skarpacn, ja k w n a tu ra ln y m stanie, w zra sta o d pow ie dnio sze­

rokość zw ie rc ia d ła , ale z d a w a ło b y się, że nie w p ły ­ w a to w sposób zasadniczy na głębokości.

T a k je d n a k nie jest, bo p rz y ję c ie łago d n ie jsze j czy ostrzejszej s k a rp y w p ły w a znacznie na w y n ik głębokości. P rz y u w z g lę d n ie n iu n a c h y le n ia b u d o ­ w li 1 : 3 albo n a tu ra ln e j s k a rp y 1 : 6 o trz y m u je m y ró żn icę na głębokości przeszło 30 ih Zawsze zatem będzie w ą tp liw o ś ć ja k ie m p rz y ją ć , co do któ re g o b ra k k ry te r iu m . C z y li o p e ru je m y p rz y ję c ie m do­

syć d o w o ln y m , k tó re to p rz y ję c ie m a zasadnicze znaczenie d la re z u lta tu obliczenia.

D r inż. Żaczek w p ra c y s w o je j pt. „P ró b a u sta le ­ n ia te o re ty c z n y c h podstaw re g u la c ji rz e k żeglow ­ n y c h o d n ie r u c h liw y m “ ró w n ie ż w y c h o d z i z p r o fi­

lu parabolicznego, analogicznie ja k T e u b e rt, przez co tenże sam e lem ent t j. n a ch yle n ie skarp 'ą, zna­

la z ł się w f u n k c ji podanej przez Żaczka:

2 —j-~ *

S łusznie też na te n te m a t pisze p ro f. D ę b ski (,,H y ­ d ra u lic z n e p o d sta w y p ro je k tu re g u la c ji W is ły środ­

ko w e j na w odę średnią roczną“ , G ospodarka W odna N r 5, 124:7), k tó re to w y w o d y w sposób n ie z m ie n io ­ n y m ożna zastosować ró w n ie ż do fo r m u ły T e u b e rta :

„N a c h y le n ie s k a rp y p rzyb rze żn e j k o ry ta zależne je s t od w ie lu c z y n n ik ó w , k tó r y m i są: m ie jsco w y skła d m ech a n iczn y a lu w ió w rzecznych, stopień w ja k im masa tego m a te ria łu je s t zleżała lu b z b i­

ta, prędkość s tru g w o d y, p ły n ą c y c h w z d łu ż ska r-

n ie w ła ś c iw y w p ły w n a ch yle n ia sk a rp y bardzo w y ­ raźnie. A są rz e k i, k tó re m a ją b rz e g i bardzo s tro ­ me, ta k poniżej średniego stanu w o d y, ja k i p o w y ­ żej, co w y n ik a z w a ru n k ó w fiz jo g ra fic z n y c h , ja k np.’ S trw ią ż , D n ie s tr poniżej D ołu b o w a , B u g i ca ły szereg m a ły c h rz e k n iz in n y c h .

P rz y n a c h y le n iu s k a rp y m — o trz y m u je m y szerokość w z w ie rc ia d le :

b = 6 m . t ¡ = 3 t

a w ię c szerokość w z w ie rc ia d le jest zaledw ie t r z y ­ k ro tn ie w iększa od głębokości.

D la p rz y k ła d u w e ź m y rze kę o p rz e p ły w ie Q nn 10 m :vS i spadku J = 0,24%o-Prz y n a c h y le n iu s k a rp y 2 : 1 o trz y m a m y

t

Q

204 m / j

1,98 m

b > = S m . t — 6 m e tró w

a p rz y n a c h y le n iu s k a rp y 1 : 6 o trz y m a m y w ty c h sam ych w a ru n k a c h :

3

O 184,2 . m \ f J

= 0,8:

b = 6 m . t — 30 m e tró w

A w ięc w je d n y m w y p a d k u o trz y m u je m y szero­

kość zaledw ie 6 m a w d ru g im p rz y te j samej k u ­ b a tu rze p rz e p ły w u i ty m sam ym spadku 30 m. Róż­

nica je s t z b y t w ie lk a i w p ły w e m n a c h y le n ia skarp a n i c z y n n ik a m i k s z ta łtu ją c y m i te s k a rp y zupełnie n ie u s p ra w ie d liw io n a .

W y n ik a to z ge o m e tryczn ych w ła ściw o ści p a ra ­ b o li 2-go stopnia, k tó ra n ie nadaje się do ro z w ią ­ zy w a n ia tego zagadnienia.

P oniew aż podstyczna p a ra b o li 2-go sto p n ia w y ­ raża p o d w ó jn ą w a rto ść głębokości p rz y o s try m na­

c h y le n iu ska rp o trz y m u je m y głębokości z b y t w ie l­

kie, k tó re szybko rosną. P rz y n a c h y le n iu 6 : 1 g łę ­ bokość staje się ró w n a szerokości w z w ie rc ia d le i p rz y w z ra s ta ją c y m n a c h y le n iu s k a rp y c z y li stycz­

nej rośnie szybko aż do nieskończoności, podczas g d y szerokość z w ie rc ia d ła w zra sta p o w o li.

N a rys. 2 m a m y w y k re ś lo n e k s z ta łty k o ry ta , p rz y założeniach p o sta w io n ych przez T e u b e rta , dla róż-

Rys, 2.

nego n a c h yle n ia sk a rp y brzegow ej, na k tó ry m w y ­ ra źn ie w id a ć zależność tego k s z ta łtu do n a ch yle n ia brzegów .

J a k z tego w idać, stosowalność m e to d y T e u b e rta je s t bardzo ograniczona, w w ą s k ic h ty lk o granicach łagodnego p o c h yle n ia brzegów .

M niejsze czy w iększe n a ch yle n ie sk a rp y me może w p ły w a ć ta k w y d a tn ie na k s z ta łto w a n ie się głębo­

kości na progach. W obec stosunkow o w ie lk ie j sze­

ro ko ści p r o filu na rzekach, w k tó re j to szerokości ska rp y m a ją m a ły u d zia ł, w p ły w n a c h yle n ia s k a r­

p y nie u w y d a tn ia się. N a to m ia st we w zorze T e u ­ b e rta w p ły w ska rp jest bardzo w y d a tn y a to d la ­ tego, że p r o fil p r z y ję ty je st za w ąski. J a k w y n ik a z ge o m e tryczn ych założeń p a ra b o li 2-go stopnia, stosunek q szerokości w z w ie rc ia d le do głębokości w y n o s i zaledw ie:

q — — = 6 . mB

W artość tego stosunku je st zawsze stała, w ka ż ­ d y m w y p a d k u ta sama i w y n o s i 6 . m.

Tego ro d z a ju p rz y ję c ie , k tó re s ta n o w i podstawę założenia je s t oczyw iście fa łs z y w e i m u si p ro w a ­ dzić do b łę d n y c h w y n ik ó w . P r z y ję ty p r o f il je st z b y t w ąski, ja k i nie s p o ty k a m y a n i na rzekach u re ­ g u lo w a n ych , ani ty m b a rd z ie j na rzekach w stanie n a tu ra ln y m . W y n ik a to z k s z ta łtu p rz y ję te j k r z y ­ w e j t j. p a ra b o li Ii- g o stopnia, k tó ra nie odpow iada w a ru n k o m , ja k ie zachodzą na rzekach żeglow nych .

P rz y jm u ją c n a ch yle n ie sk a rp y 1 :4, ja k ie w ty m w y p a d k u p rze cię tn ie na g łow ach ostróg je st stoso­

w ane, o trz y m a m y stosunek:

podczas, g d y w rze czyw isto ści w y n o s i on np. dla W is ły przeszło 100 a n a w e t w d o ln y m biegu sięga 200. R óżnica w ięc je s t z b y t w ie lk a .

To założenie p rz y ję c ia stanu ta k sko n ce n tro w a ­ nego, ja kie g o drogą re g u la c ji w żad n ym w y p a d k u osiągnąć się nie da, c z y n i w z ó r te n n ie p rz y d a tn y m do o bliczenia m ia ry żeglow ności i daje głębokości znacznie za duże (np. dla W is ły pod W arszaw ą p rz y śred. n is k im 2,50 m ).

P rzypuszczać należy, że to w ła śn ie s k ło n iło M a- ta k ie w ie ż a do w y d e d u k o w a n ia in n e j fo rm u ły , idąc zresztą ty m sam ym to k ie m rozum ow ania , ale za­

stępując stosunek ą = 6 m , t przez stosunek w z ię ty z n a tu ry a zależny ty lk o cd p o w ie rz c h n i zle w n i.

P o ró w n u ją c fo rm u łę T e u b e rta (3) z analogiczną fo rm u łą M a ta k ie w ieża, k tó ra b rz m i:

\ 240 F ’-3 J 6 /

uderza nas ich podobieństw o, p rz y czym rzuca się w oczy to, że:

m = p>.3 j i . i = i i8 F>.3j».i 204

z czego w y n ik a , że n a ch yle n ie skarp m a le je w m ia ­ rę w z ro s tu dorzecza i np. p rz y F — 50.000 k m 2 oraz J 0,2l57o°, m = 10,5 a p rz y dorz eczu F — 150.000 k m 2 oraz J = 0,20%o.w yp a d a m = 18. A w ię c do­

p ie ro p rz y ta k ła g o d n ym p o c h y le n iu skarp b u d o ­ w li re g u la c y jn y c h fo rm u ła T e u b e rta m o g ła b y dać dobre w y n ik i.

P o m im o z b y t da le ko idącej dow olno ści założeń, m etoda T e u b e rta p rz y w yzn a cza n iu m ia ry żeg lo w ­ ności rze k je s t pow szechnie podaw ana w lite r a tu ­ rze n ie m ie c k ie j.

R ó w n ie ż w ten sam sposób, w o p a rciu o parabolę d ru g ie g o stopnia, podaje w lite ra tu rz e ro s y js k ie j W o d a rs k ij (R eg u la cja rzek, 1930), k tó r y w y p ro w a ­ dza tę samą fo rm u łę , p rz y zastosow aniu ogólnego w z o ru Chezy i o trz y m u je postać fo r m u ły :

Q /s 1

(6 P c)"/5 i '/ 5

ró w n ie ż zw iązanej z p rz y ję c ie m , w y p ły w a ją c y m z p a ra b o li 2-go sto p n ia b = 6Pt, gdzie P m a to samo znaczenie co m u T e u b e rta .

127

I n n i h y d ro lo d z y ro s y js c y ja k np. p ro f. B achm a- tie w , ro z w ią z u ją c te n sam p ro b le m poszli in n ą drogą.

M e t o d a B a c h m a t i e w a

P ro f. B a ch m a tie w , w p ro w a d za pojęcie ta k zw.

,,zdolności prze p u sto w e j k o ry ta “ i p o ró w n u je na ty m tle p rz e k ró j is tn ie ją c y z p rz e k ro je m p o trze b ­ nym .

Zdolność przepustow a k o ry ta je st to w artość w y ­ rażająca ilość p rz e p ły w u w o d y p rz y spadku ró w ­ n y m jedności, c z y li zdolność przepustow a zapew ­ niona (K z ) is tn ie ją c y m i w a ru n k a m i Q i J w yra ża w a ru n e k :

P = 14,65 m s a p ro m ie ń h y d ra u lic z n y :

R = - A i h _ = 0,6 55 m 9 6 14,65

P rz y jm u ją c T = 2,75, o trz y m a m y m in im a ln ą n ie ­ zbędną zdolność przepustow ą

K p = 153,5 m :!/s

N a to m ia s t zapew niona zdolność przepustow a w y ­ nosi:

Rp = — = 3,0 = = 1 9 3 ,6 m 3/s

| J y 0,00024

...(4) y j

J a k znow u zdolność p rzepustow a p o trzebna d la żądanych w a ru n k ó w żeglow ności ( K p ) :

K p - F . K / R

Zdolność prze p u sto w a potrze b n a d la w y m a g a ­ n y c h w a ru n k ó w żeglugo w ych, nie może być m n ie j­

sza ja k zdolność p rze p u sto w a zapew niona is tn ie ją ­ c y m i w a ru n k a m i p rz y ro d z o n y m i, c z y li K p Kz, zatem

- % = F . K / R V J

W iadom o, że w z g lę d y żeglugowe, z u w a g i na opo­

r y ru c h u , w y m a g a ją żeby stosunek zwężonego prze ­ k r o ju k a n a łu do p rz e k ro ju zanurzonej części s ta t­

k u nie b y ł m n ie js z y od p e w n e j okre ślo n e j w a rto ś c i n. W a rto ść tę p rz y jm o w a n o na s ta ry c h kan a ła ch fra n c u s k ic h ró w n ą 3,2, po te m 3,5. Obecnie w ym a g a - m y , aby stosunek te n n =r — m e b y ł m n ie js z y od F 4,0 — 4,5 a n a w e t 5,0.

W s ta w ia ją c w w z ó r na zdolność przepustow ą po­

trze b n ą w a rto ść w s p ó łc z y n n ik a szorstkości w g w zo­

ru B azina, a zam iast F w a rto ść n . f o trz y m a m y :

Kp = n . f . ^{87. y R} r - h / R

(5)

Sposób o b licze n ia n a jle p ie j ilu s tr u je p rz y k ła d lic z b o w y :.

D la danej rz e k i o m in im a ln y m p rz e p ły w ie p rz y n is k im stanie Q = 3,0 m'7s i spadku lo k a ln y m zw.

w . d la danego o d cin ka J = 0,247% p rz e w id u je m y b a rk i o szerokości 4,0 m i z a n u rze n iu 0,6 m. P y ta ­ nie, czy drogą re g u la c ji będzie można osiągnąć w y ­ magane w a r u n k i żeglugowe?

f = 4,0 . 0,6 = 2,4 m 2

P rz y jm u ją c n = 4 o trz y m a m y n ie zb ę d n y m in i­

m a ln y p rz e k ró j zw ężony

F = n . f = 2,4 . 4 = 9,6 m 2

P rz y p rz e k ro ju tra p e z o w y m k o ry ta o głębokości 0,75 m i n a c h y le n iu ska rp 1 : 2

W y n ik a zatem, że drogą ro b ó t re g u la c y jn y c h bę­

dzie m ożna uzyskać w a ru n k i żeglugow e w ym agane d la tego ty p u barek. P ra k ty c z n ie biorąc, w y n ik dosyć w ą tp liw y .

G d y b y ś m y , o p ie ra ją c się na te j m etodzie, podob­

ne p y ta n ie p o s ta w ili dla W is ły pod W arszaw ą, p rz y stanie n iż ó w k o w y m i z a p y ta li d la ja k ie g o ty p u ba­

re k te n odcinek b y łb y m o ż liw y do w y k o rz y s ta n ia , o trz y m a m y d la Q = 183 m 7s i J = 0,2C'll/°0 z w a ­ ru n k u

Q „ 8 7 / R

Y J r + / R

podsta w ia ją c za f = 4 t 2 ja k z w y k le b y w a , zam iast R średnią głębokość t , = t + 0,50, a za n — 5 i Y = 1 .30, c z y li

= 5 4 f 87 V 1 .... ° ' 5) / J ’ ‘ 1 , 3 0 ] i + 0,5 o trz y m a m y

t = 3,30 m

c z y li, że m o g ły b y ku rso w a ć b a rk i o zan u rze n iu 3,30 m i szerokości około 12 m.

S praw dzają c zdolność p rzepustow ą o trz y m a m y zdolność przepustow ą zapew nioną:

Q _ 183

/ J ~~ | U700025

11578

podczas g d y zdolność przepustow a potrzebna dla tego ty p u b a re k w y n o s i

87 / 4 . = 5 . 3 9 . 6 . = 10330

' Y + ] R 1,30 - f ] 3,80

zatem je st w ystarczająca. A tym czasem w iadom o n ie w ą tp liw ie , że d ro g ą re g u la c ji n ig d y nie będzie m ożna osiągnąć, nie ty lk o p rz y stanie n iż ó w k o w y m ale i średnim , w a ru n k ó w u m o ż liw ia ją c y c h k u rs o ­ w a n ie b a re k o z a n u rz e n iu 3,20 m.

W y n ik je st w ięc jeszcze gorszy ja k z w zo ru T eu- berta.

W y n ik a to stąd, że m etoda B a ch m a tie w a opiera się na założeniu stosunku — ja k dla ka n a łó w , pod-

fczas g d y na rzekach n o rm y te j nie m ożna brać za podstawę.

S tosunek ten je s t cechą obszerności k a n a łu . Im m n ie js z y stosunek — ty m b a rd z ie j k a n a ł je s t cias­F

n y i daje ty m w iększe o p o ry ru ch u .

D aw n e k a n a ły o stosunku n = 3,0 a n a w e t 3,5 okazały się za ciasne i d z is ia j p o n iże j 4,5 nie scho­

d zim y, ale też w a rto ś c i n = 5 n ie przekracza się, z u w a g i na koszta in w e s ty c ji u trz y m a n ia i a lim e n ­ ta c ji. G d y b y nie to, b u d o w a lib y ś m y k a n a ły znacz­

n ie obszerniejsze. N a rzekach n ie jesteśm y zmusze­

n i krę p o w a ć się ty m i w z g lę d a m i i stosunku tego w cg ó le n ie bierze się pod uw agę, gdyż w a ru n k i p rzyro d zo n e rz e k i są znacznie ko rz y s tn ie js z e n iż na k a n a ła ch osiągnąć możem y.

N ajlepsze w a r u n k i żeglugow e p a n u ją w ośrodku nie o g raniczon ym , gdzie opór o s o b liw y d ro g i w o d ­ nej ustaje. A le w y p a d e k te n zachodzi wówczas, g d y szerokość d ro g i w odnej je st 15 ra z y szersza od sze­

ro ko ści s ta tk u a głębokość 20 ra z y w iększa od zanu­

rzenia. W a ru n k i szerokości ja k w ośrodku n ie o g ra ­ n iczo n ym na rzekach ż e g lo w n ych zachodzą, n a to ­ m ia st odnośnie głębokości nie.

Już te n w zgląd, że na rzekach że g lo w n ych sze­

rokość d ro g i w o d n e j je s t p ra w ie taka, ja k w ośrod­

k u n ie o g ra n iczo n ym a głębokości n a to m ia st n ie się­

gają w y m ia ró w k a n a łu , u n ie m o ż liw ia p o słu g iw a n ie się na rzekach sto su n kie m n = — •F

f

M etoda B a ch m a tie w a tr a k tu je rzekę żeglow ną w ty m w y p a d k u ja k ka n a ł, nie licząc się zupełnie z o d m ie n n y m i w a ru n k a m i p rz y ro d z o n y m i, nie do­

z w a la ją c y m i na ta k ie p rz y ję c ie i przez to p ro w a d z i do fa łs z y w y c h w y n ik ó w , ja k to w id z im y na p rz y ­ k ła d zie W is ły .

M e to d a ta może dać dobre re z u lta ty ty lk o dla m a ły c h rz e k n iz in n y c h i z n a tu ry sw o je j skoncen­

tro w a n y c h , na k tó ry c h w a r u n k i analogiczne ja k na ka n a le m ożna ła tw o osiągnąć. P rz y k ła d podany przez B a ch m a tie w a (rzeka o p rz e p ły w ie 3,0 m 7 s) ta kie g o w ła śn ie p rz y p a d k u dotyczy.

F o rm u ła B a ch m a tie w a , ściśle biorąc w y ra ż a nam, ja k ie m a ksym a ln e zwężenie n ależało by nadać, że­

b y w a r u n k i żeglugow e na danej rzece, d la pewnego ty p u barek, n ie b y ły gorsze ja k na kanale.

T a k ja k T e u b e rt d la w y e lim in o w a n ia je d n e j n ie - g

w ia d o m e j u ż y ł sto su n ku — = 6 m, w y n ik a ją c e g o z założenia p a ra b o li 2-go stopnia, ta k znow u B ach- m a tie w d la u sunięcia je d n e j n ie w ia d o m e j p o s łu ż y ł się stosunkiem — , p rz y zn a n ym f, w y n ik a ją c y mF

z założeń stosow anych i o b o w ią zu ją cych ty lk o na kan a ła ch sztucznych. S k u tk ie m ty c h założeń, nie o d p o w ia d a ją cych p rz y ro d z o n y m w a ru n k o m rz e k i, obie fo r m u ły d a ją p ro file n a d m ie rn ie sko n ce n tro ­ wane, k tó re nie m ogą służyć za k r y te r iu m w a ru n ­ kó w , ja k ie drogą re g u la c ji rz e k i osiągnąć m ożem y.

Zaznaczyć je d n a k trzeba, że prace ty c h badaczy b y ły p ra c a m i p io n ie rs k im i, do ty c h należy przede w s z y s tk im m etoda T e u b e rta . N o w s i a u to ro w ie k o ­ rz y s ta li z ty c h dośw iadczeń i b ra k ó w sta w ia ją c dalszy k r o k do ro zw ią za n ia p roblem u.

B a c h m ie tie w z a ją ł się rz e k a m i o ch arakterze z b li­

żonym do w a ru n k ó w ja k na kanałach, z k tó r y m i u nas m a ło m a m y do czyn ie n ia i p ro b le m w y k o rz y ­ stania ic h dla m a łe j że g lu g i n ie w szedł jeszcze w s ta d iu m pla n o w a n ia .

M a ta k ie w ic z u s ta lił m etodę b a rd z ie j odpow iada­

jącą naszym w a ru n k o m , a ponad to e lim in u ją c ą z b y t teoretyczne p rz y ję c ie ta m ty c h m etod.

P rz y a n a liz o w a n iu ty c h w s z y s tk ic h tru d n o ści, w y ła n ia ją c y c h się w z w ią z k u z u sta le n ie m m ia ry żeglow ności rzek, ła tw o nasuw a się konieczność oparcia się nie na ja k im ś te o re tyczn ym , geome-

g

try c z n y m stosunku , ale na p ro p o rc ji te j is tn ie ­ ją ce j fa k ty c z n ie w p rz yro d zie , w p rzyro d zo n ych w a ru n k a c h danej rz e k i. I tru d n o pom yśleć, żebyś­

m y m o g li u n ik n ą ć te j n o rm y p rz y ja k ic h k o lw ie k ro zw ażaniach tyczą cych głębokości i szerokości rz e k i.

P rz y o b licze n iu n o rm a ln e j szerokości tra s y re g u ­ la c y jn e j także p o s łu g u je m y się tą p ro p o rc ją , k tó ra drogą p o m ia ró w w te re n ie u sta la m y, zd e jm u ją c szereg p r o fili, ale w m iejscach c h a ra k te ry s ty c z ­ n ych, ty p o w y c h , sko n ce n tro w a n ych , a nie d o w o l­

nych, w z ię ty c h p rzyp a d ko w o .

T rudność polega na ty m , że te n stosunek należy u s ta lić drogą p o m ia ró w w te re n ie a re z u lta ta m i ta ­ k ic h p o m ia ró w n ie zawsze d ysp o n u je m y. Jednak p rz y s tę p u ją c do ta kie g o a n a lizo w a n ia rz e k i i o kre ­ ślania je j zdolności że glugo w ej n ie m ożna nie znać bodaj w p rz y b liż e n iu te j p ro p o rc ji, k tó ra w n o si ta k ważne m o m e n ty w poznanie c h a ra k te ru rz e k i. Je­

że li stosunek B i t je st nam zupełnie nie w ia d o m y, to znaczy, że nie zn a m y c h a ra k te ru rz e k i, k tó rą ro z p a try w a ć chcem y i tru d n o ku sić się o ocenienie je j w a rto ści, czy też p rzyd a tn o ści, dla ty c h czy in ­ n y c h celów.

F o r m u ł a M a t a k i e w i c z a

P ro f. M a ta k ie w ic z , zdając sobie spraw ę z n ie w ła ­ ściw ości ta m ty c h założeń, o p a rł się na n a tu ra ln y m

g

sto su n ku — , ale na średnio p rze cię tn ym , p a n u ją cym na rzekach e u ro p e js k ic h w naszych w a ru n k a c h f i ­ z jo g ra fic z n y c h , k tó r y uzależnia d a le j od c z y n n ik ó w znanych i zawsze w oblicze n ia ch osiągalnych.

F o rm u ła M a ta k ie w ic z a została ogłoszona w r.

1925 w specjalne j p ra c y te m u zagadnieniu pośw ię­

conej (M a ta k ie w ic z : „H y d ro lo g ic z n a m ia ra żeg lo w ­ ności rz e k “ ), następnie w r. 1930 p rzedstaw ion a na I I I K o n fe re n c ji P a ń stw B a łty c k ic h w W arsza­

w ie w ję z y k u n ie m ie c k im (M a ta k ie w ic z : „ H y d r o ­ log isch e r M asstab der S c h iffb a rk e it“ , W arszaw a, 1930 r .) , gdzie a u to r ogranicza się je d y n ie do poda­

n ia sam ych w y n ik ó w sw ych badań na ty m tle.

M a ta k ie w ic z z ry w a zup e łn ie z g e o m e try c z n y m i założeniam i T e u b e rta i opiera się na stosunku sze­

ro ko ści p r o filu w z w ie rc ia d le do głębokości śred­

n i e j - - , ta k ja k w y s tę p u je ten stosunek w naturze, t S

e lim in u ją c w te n sposób jedną nie w ia d o m ą , c z y li:

g Q1 = q t ] v s gdzie q = —

t s

129

poniew a ż v s — 34 J 0"'1 t s ° ' 75

Q — 34 q J 0' 6 ł s 2,75

q4/u

/ = --- ---

«•S 4 / t2 /

(3 4 ^ ) /l1 J /n

B adając w a rto ść stosunku q = B ts

na ró żn ych rze ka ch stw ie rd za , że w a rto ść ta je s t ściśle z w ią ­ zana z ch a ra k te re m rz e k i, a w ię c zależy od spadku, ilo ś c i w o d y oraz od ilo ś c i i ro d z a ju toczonego m a ­ te ria łu . R ze ki o je d n a k o w y m ch a ra kte rze w y k a z u ją te n sam m n ie j w ię ce j stosunek q.

D a le j dąży do zastąpienia w s z y s tk ic h ty c h czyn ­ n ik ó w , m a ją cych w p ły w na w a rto ść q przez jeden ty lk o c z y n n ik , k tó r y u jm ie w s z y s tk ie w y liczo n e u p rze d n io w p ły w y , i tw ie rd z i, że c z y n n ik ie m ty m może być p o w ie rzcą h n ia dorzecza F. To założenie

q

= — =

je st podstaw ow e i m a zasadnicze znaczenie d la d a l­

szego to k u ro z w in ię c ia zagadnienia ja k i d la w y n i­

k u obliczeń.

O p ie ra ją c się na te j zasadzie M a ta k ie w ic z bada ja k i zw iązek zachodzi pom ię d zy p o w ie rz c h n ią do­

rzecza a sto su n kie m q. N a p rz y k ła d z ie W is ły w y ­ kazuje, że q w zra sta system atycznie w m ia rę w z ro ­ stu dorzecza. B io rą c za podstaw ę p ro je k t re g u la c ji rz e k i W is ły , opra co w a n y przez b. M in is te rs tw o Ro- bóh P u b lic z n y c h w W arszaw ie w r. 1920 zestaw ia w a rto ś c i q dla 25 s e k c ji całej p rze strze n i W is ły od P rzem szy do N ogatu, dla stanu trw a ją c e g o 215 w okresie żeglugi, k tó re to w a rto ś c i system atycznie rosną w m ia rę w z ro s tu dorzecza. I ta k np. dla od­

c in k a Przem sza — Soła q = 36, dla ode. D u n a je c — N id a q — 58,5, dla ode. San — K a m ie n n a q = 75, analogicznie Ś w id e r — N a re w 87,5 a na końcu Czarna — N ogat 103.

P onadto bierze pod uw agę nie t y lk o W is łę ale w ychodząc z założenia, że w s z y s tk ie rz e k i o ana­

lo g ic z n y m ch a ra kte rze w y k a z u ją ten sam stosunek g

— , u w z g lę d n ia jeszcze Ren, Łabę, W ezerę, Odrę, U

D n ie s tr, San i inne.

Zasadniczo d z ie li rz e k i na d w ie kategorie.

Do p ie rw sze j zalicza rz e k i posiadające w począt­

k o w y m biegu dorzecze górskie, w dalszym biegu n o rm a ln ie ro z w in ię te , p rz y k tó ry c h zetem spadek s to p n io w o m a le je dopiero ze w zro ste m dorzecza.

Do d ru g ie j, rz e k i prze w a żn ie m niejsze, lu b śred­

n ie j w ie lko ści, nie posiadające górskiego dorzecza, o bardzo sła b ym ru c h u m a te ria łu dennego, posia­

dające ju ż p rz y m a ły m dorzeczu bardzo m ałe spad­

k i (np. D n ie p r, P rypeć, S ty r, g ó rn y B u g ), oraz rz e k i przez re g u la c ję bardzo skoncentrow a ne (W a rta , N o te ć), w zg lę d n ie u re g u lo w a n e na m ałą wodę (Ł a b a saska). W rozw ażaniach sw ych z a jm u ­ je się ty lk o g ru p ą p ie rw szą a w a rto ś c i o trzym a n e z g ru p y d ru g ie j odbiegają od w y p o ś ro d k o w a n e j k rz y w e j. Z atem i fo rm u ła będzie m ia ła zastosowa­

n ie ty lk o do p ie rw sze j k a te g o rii rzek, c z y li zakres je j stosow alności je st ograniczony.

O dcinając w u k ła d z ie spółrzędnych na je d n e j Osi F a na d ru g ie j istn ie ją ce q d la ró żn ych o d cin kó w uprze d n io w y m ie n io n y c h rzek, u stala zw iązek fu n k - c y jn y p om iędzy F i q, w e d łu g obranego k s z ta łtu p a ra b o li n-go stopnia y a x n. Z w ią z e k te n p rze d ­ sta w ia się w postaci:

f ( F ) = 2,94 F 0'3

W daszym ciągu sw ej p ra cy M a ta k ie w ic z , p o m i­

m o postaw ionego u przednio założenia, że w a rto ść o w y ra ż a się je d n y m ty lk o c z y n n ik ie m u jm u ją c y m w sobie w s z y s tk ie w p ły w y i że ty m c z y n n ik ie m je s t F, w p ro w a d za jeszcze d o d a tko w o fu n k c je spad­

k u w fo rm ie

c z y li w re z u lta c ia q = f (F ) . <? ( J ) .

W id a ć dochodzi do przekonan ia, że w p ły w spad­

k u je st ta k s iln y , że nie w ysta rcza u d z ia ł ty lk o po­

w ie rz c h n i dorzecza, k tó re g o fu n k c ją je st spadek, a w ię c stosuje pew ną k o re k tę postaw ionego u p rze d ­ nio założenia.

P ostępując w analo g iczn y sposób, p rz y u ż y c iu ty c h sam ych danych z n a jd u je dla rze k g ru p y p ie rw ­

szej

<p,(J) = 2 , 3 2 J 0-1 a d la rz e k g ru p y d ru g ie j

?2(J) = 1 , 3 9 . J 0' 1

c z y li ostatecznie o trz y m u je m y w artość stosunku q = — = / ( F ) . <f ( J ) = 2 , 9 4 F 0,3 . 2 , 3 2 J 0,1

ts

q = 6 , 8 2 1 F 0' 3 J 0,1

. B

To w yra że n ie , prze d sta w ia ją ce stosunek za po- ts .mocą znanych e le m e n tó w F i J, je s t n a jw a ż n ie j­

szym m om entem w te j m etodzie i n ie w ą tp liw y m sukcesem tego doskonałego h y d ro lo g a ja k im b y ł M a ta k ie w ic z .

W te n sposób h yd ro lo g ic z n ą m ia rę żeglow ności m ożem y te ra z p rze d sta w ić, ja k to u c z y n ił M a ta ­ kie w ic z , za pomocą e lem entów zawsze dostępnych bez u c ie ka n ia się do d o w o ln ie szacowanych w ie l­

kości.

P o d sta w ia ją c w a rto ś c i q w u p rz e d n io podany w z ó r na Ł :

4/ 4/

Q ,n _ ___________ ___________

U ~~ (34 q ) 4/n J >/u ( 3 4 . 6 , 8 2 1 F ° - 3 J ° ' 1) 4/llJ-2/' 1 t s — ( --- - ---V " ~ N (m ia ra żeglow no ści).

' \232 F 0’ 8 J ° ' 6/

P raca M a ta k ie w ic z a tra k tu ją c a to zagadnienie pochodzi z ro k u 1925 i je st op a rta na sta re j fo rm ie na chyżość z r. 1905.

F o rm u ła ostateczna z r. 1931 na prędkość p rze ­ p ły w u m a k s z ta łt

v = 35,4 i 0-7 J °'493 + 10 J