Skripta 5/6

Prof.dr.sc. Neven Kuspilić 

5. REGULACIJSKI RADOVI NA KORITU VODOTOKA 

2009./2010. 

Regulacije vodotoka 

Građevine za uređenje vodnog toka su skupe. Razlog je veliki obim radova i specifičnost 

uvjeta izvođenja. Stoga se traže jeftina tehnička rješenja i to u dva smjera. Prvo, koriste se 

prirodni materijali kojih ima u blizini zahvata, a kao drugo koriste se sposobnosti vodotoka da 

sam gradi svoje korito. To znači da ćemo manjim zahvatima usmjeriti tok vode tako da 

erodira dio korita koji želimo produbiti (ili proširiti), odnosno usporit ćemo tok na onim 

mjestima gdje želimo da se korito zasipa vlastitim nanosom vodotoka. 

Regulacijske su građevine s konstrukcijskog aspekta jednostavne, međutim odabir tipa, 

razmještaj u prostoru i njihovo oblikovanje spadaju u grupu složenih inženjerskih izazova. 

Regulacijske građevine treba razumjeti ne kao osamljene objekte, već kao dio vodotoka koji 

će u sustavu, s obzirom na nove uvjete poprimiti drugačija obilježja. Na drugačiji će način teći 

voda, nanos će se kretati drugačije, korito vodotoka poprimit će drugačiji oblik. Sve to treba 

imati na umu, te je primjerenim proračunima potrebno predvidjeti te promjene, kako bi krajnji 

učinak bio upravo onakav kakav želimo postići. 

Specifičnost uvjeta izvođenja vezana je uz činjenicu da će se dio građevina trebati izvoditi u 

vodi koja se kreće. Jedino ćemo kod malih vodotoka moći privremeno skrenuti njegov tok i 

izvoditi radove u suhome. Kod rijeka to neće biti moguće, već će biti potrebno koristiti 

izrađevine (polufabrikate) koji se kao elementi ugrađuju na projektiranu poziciju u vodi. 

Relativno je veliki broj tipova regulacijskih građevina proizašao iz različitih potreba za 

uređenje vodotoka s jedne strane, i različitih uvjeta u kojima se izvode građevine s druge 

strane. Na donjoj slici 5.1 prikazana je podjela regulacijskih građevina. 

IZVAN RIJEČNOG 

KORITA 

NASIPI 

DEPONIJE 

PROKOPI 

Slika 5.1 Podjela regulacijskih građevina 

REGULACIJSKE GRAĐEVINE 

U RIJEČNOM KORITU 

PARALELNE OKOMITE 

SPECIJALNE 

PRIMARNE SEKUNDARNE PRIMARNE SEKUNDARNE 

OBALOUTVRDE 

PRAVE PARALELNE 

WOLFOVI ODBOJI PERA 

PREGRADE 

PRAGOVI 

TRAVERZE 

MEĐUPERA 

REŠETKASTE GRAĐEVINE 

Za izazivanje 

umjetne poprečne 

cirkulacije 

105


2009./2010. 


Regulacijske građevine treba koristiti kako bi se utjecalo na uzroke neželjenih stanja u koritu, 

a ne na saniranje posljedica toga stanja. Odabir tipa regulacijskih građevina koje će se koristiti 

za neki zahvat prvenstveno ovisi o namjeni regulacija. Osnovne namjene regulacija su: 

• Povećanje erozije korita i njegovo produbljavanje 

• Omogućavanje pronosa nanosa bez smetnji (pravilan pronos nanosa) 

• Smanjenje erozije i izazivanje taloženja na određenim mjestima 

• Povećanje protočnosti korita 

• Kombinacija prethodnih namjena 

Povećanje erozije korita i njegovo produbljivanje postiže se suženjem protočnog presjeka i 

povećanjem uzdužnog pada. Pravilan pronos nanosa postiže se ispravnim trasiranjem 

regulacijskih linija (osi vodotoka i obalnih linija), te održavanjem traženih brzina toka. 

Eroziju ćemo smanjiti proširenjem protočnog presjeka, smanjenje uzdužnog pada i 

povećanjem otpora tečenju. Ako se radi o sprječavanju lokalne erozija, tada ćemo trebati 

odmaknuti maticu vodotoka. Povećanje protočnosti se postiže uklanjanjem naglih promjena 

presjeka korita, povećanjem protjecajnog profila i povećanjem uzdužnog pada. 

Da bi se provelo uspješno uređenje korita vodotoka bit će potrebno koristiti više tipova 

regulacijskih građevina. Na slici 5.2 dana je situacija jedne dionice vodotoka na kojem je 

primijenjen niz tipova građevina za uređenje korita. 

6 

3 

7 

6 

1 

1 OBALOUTVRDA 

2 

3 DEPONIJA 

Slika 5.2 Primjer primjene raznih tipova građevina za uređenje korita. 

3 

PRAVA PARALELNA 

4 TRAVERZA 

5 PERO 

5 

9 

1 

2 

4 

6 PREGRADA 

7 

8 

9 

8 

PROKOP 

W. ODBOJ 

NASIP 

4 

2 

106


2009./2010. 


U nastavku ćemo protumačiti funkcionalnost i temeljne elemente konstukcije regulacijskih 

građevina. 

5.1 NASIPI 

Pod pojmom nasipa podrazumijevaju se hidrotehnički nasipi. To su regulacijske građevine 

izvan glavnog korita kojima je svrha zaštita područja od plavljenja velikim vodama. 

Formiraju umjetno korito vodotoka za veliku vodu. Oni su osnovne građevine za pasivnu 

zaštitu od poplava. 

Prema funkcionalnim kriterijima za nasipe je potrebno definirati: 

• trasu 

• profil (visina krune, širina krune, nagibi pokosa, položaj i širinu berme) 

• presjek (konstrukcija unutar profila -materijali, slojevi, debljine) 

Trasa nasipa 

Određivanje trase nasipa je zahtjevna zadaća i u okviru ovog predmeta nećemo ulaziti u 

detaljnije analize. Složenost se ogleda u činjenici da odabir trase nasipa ovisi o nizu 

čimbenika koje možemo svrstati u: tehničku kategoriju (hidrološko hidraulički, geodetski, 

geološki, namjena nasipa,...), prostorno plansku kategoriju (zauzeće prostora za razne 

namjene,...), u ekonomsku kategoriju (vrijednost zemljišta koje se brani, vrijednost zemljišta 

koje se žrtvuje, cijena izgradnje i održavanja, spriječene štete, ...), kategoriju zaštita okoliša,... 

Tehnički gledano, nasipe dijelimo na regulacijske i obrambene melioracijske nasipe. 

Regulacijskim nasipima se formira korito za veliku vodu, pri čemu se vodi računa da se 

ostvari pravilno protjecanje vode i pravilan pronos nanosa. Obrambeni melioracijski nasipi 

imaju zadaću sprječavanja poplavljivanja područja (voda teče nesmetano, ne obazire se 

utjecaj na pronos nanosa). 

S obzirom na trasu (položaj) nasipa nasipe dijelimo na glavne, ljetne, obuhvatne, dolmice, 

usporene, priključne, poprečne i pristupe nasipe (slika 5.3). 

Glavni nasip je regulacijski nasip kojim se određuje korito za veliku vodu. Trasira se približno 

paralelno s glavnim koritom, s ublažavanjem radijusa zavoja, kako bi se povećala protočnost i 

ubrzala evakuacija velikih voda. Taj kriterij ubrzanja evakuacija velikih voda nije uvijek 

ispravan jer može ugroziti nizvodno područje toka. Prilikom trasiranja nasipa nikako se ne 

smije zanemariti činjenica da se izgradnjom nasipa smanjuju prirodne inundacije. To znači da 

će se iz toga razloga poplavna voda kraće vrijeme zadržavati na gornjim dijelovima sliva. 

Posljedica je pojava većeg maksimalnog protoka nizvodno u odnosu na prirodno stanje (bez 

izgrađenih nasipa) Učinak izgradnje nasipa na promjenu oblika vodnog vala na nizvodnom 

području shematski je prikazan na slici 5.4. 

Ljetni nasip štiti područje od velikih voda koje se pojavljuju u vegetacijskom periodu, ako su 

one manje od velikih voda koje se javljaju izvan vegetacijskog perioda. Njihova namjena je 

zaštita poljoprivrednih područja kojima neće smetati plavljenje zimi. Ti nasipi su manje visine 

107


2009./2010. 


od glavnih, a prilikom izrade njihove konstrukcije treba voditi računa o tome da su oni 

preljevni. Ekonomičnost tih nasipa treba dokazati s obzirom na koristi koje se dobivaju od 

poljoprivredne proizvodnje. 

6 

5 

I II 

III 

8 

8 

1 

Slika 5.3 Podjela nasipa po funkciji tlocrtni prikaz i presjek 1-1 

1 

7 

2 

4 

2 

1 GLAVNI NASIP 5 USPORNI NASIP 

2 LJETNI NASIP 

3 OBUHVATNI NASIP 

4 DOLMICA 

6 PRIKLJUČNI NASIP 

7 POPREČNI NASIP 

8 

PRISTUPNI NASIP 

6 

3 

108


Slika 5.4 Učinak izgradnje nasipa na promjenu oblika vodnog vala 

2009./2010. 


Obuhvatni nasipi štite od poplava lokalna područja, bilo da se radi o manjim urbanim ili 

ruralnim cjelinama ili se radi o nekim gospodarskim sadržajima. alternativa su glavnim 

nasipima ukoliko je njihova izgradnja jeftinije rješenje. Posebni problem kod uporabe 

ovakvih sustava vezan je uz potrebu crpljenja unutrašnjih voda koje putem oborina direktno 

padnu na branjeno područje, kao i količina voda koje procijede kroz tlo i nasipe. 

Dolmice služe zaštiti područja od procjednih voda i podvirnih voda (vode koje se procijede 

kroz temeljno tlo). Trasiraju se paralelno uz glavni nasip. 

Usporni nasipi trasiraju se paralelno s pritocima glavnog vodotoka sliva. Trasiraju se 

paralelno s pritokom i vrlo su slični glavnim nasipima. Odnosno obično prelaze u glavni nasip 

pritoka. Funkcionalno služe obrani područje od uspornih voda koje se u pritocima javljaju 

zbog pojave velikih voda glavnog vodotoka. Njihova dimenzija nije uvjetovana velikim 

vodama pritoka već efekta usporavanja toka uslijed visokog vodostaja u glavnom vodotoku. 

Alternativa ovakvome rješenju je moguća kada ne postoji koincidencija pojave velikih voda 

pritoka i glavnoga recipienta (vodotoka) sliva. Tada je moguće glavni nasip glavnog vodotoka 

sliva provesti preko ušća pritoka, a kroz propust u nasipu omogućiti vodi pritoka da utječe u 

glavni vodotok. Tada je taj propust potrebno opremiti nepovratnim zatvaračem koji će se 

automatski zatvoriti kada vode glavnog recipijenta porastu i kada postoji opasnost da poplave 

zaobalje kroz taj propust. Takova građevina na nasipu naziva se čep. 

Priključni nasipi povezuju glavne nasipe s višim terenom. Tako je moguća ušteda u 

troškovima izgradnje sustava. Nakon što glavni nasipi prođu branjeno područje, njihova trasa 

bi trebala biti produžena sve do mjesta s kojeg se velika vode ne bi mogla vratiti zaobilazno 

109


2009./2010. 


oko nasipa i poplaviti područje. ukoliko je razdaljina do višeg terena manja, tada je 

alternativno rješenje uporabom priključnih nasipa sigurno jeftinije rješenje. 

Poprečni nasipi dijele branjeno područje na više podpodručja, na kasete. time se povečava 

sigurnost sustava, odnosno ako glavni nasip popusti na nekome mjestu poplavit će se samo 

jedna kaseta a ostale će biti zaštićene. 

Pristupni nasipi služe komunikaciji prometnica i nasipa kako bi se u slučaju proglašenja 

obrane od poplava moglo obilaziti nasipe i eventualno reagirati na njihovom održavanjem u 

funkciji. 

Profil nasipa 

Profilom nasipa određene su njegove vanjske konture, odnosno njegova visina (kota krune), 

širina krune, nagibi pokosa, položaj i širina bermi (horizontalna proširenja na pokosima). 

Profil nasipa ovisi o namjeni nasipa, hidrauličkom proračunu za mjerodavnu veliku vodu, 

vrsti materijala za izradu nasipa, presjeku nasipa (konstitutivni tip), hidrauličkom proračunu 

procjeđivanja, geomahaničkom proračunu stabilnosti pokosa nasipa, trajanju visokih 

vodostaja, pojavi valova i ostalim posebnim zahtjevima. Na slici 5.5 dani su primjeri profila 

nasipa za glavni i za ljetni nasip. 

GLAVNI NASIP 

LJETNI NASIP 

Slika 5.5 Profili glavnog i ljetnog nasipa 

110


Presjek nasipa 

2009./2010. 


Presjekom nasipa određuju se vrste materijala od kojih se izvodi, njihova kvaliteta te debljine 

slojeva pojedinih materijala. Presjek nasipa treba biti takav da konstrukcijom treba odolijevati 

hidrostatičkim i hidrodinamičkim djelovanjima vode. Uslijed hidrostatičkog djelovanja vode 

na nasip može uzrokovati nastajanje kliznih ploha, slijeganje nasipa, procjeđivanje vode kroz 

tijelo nasipa i temeljno tlo (ispiranje sitnih čestica), uzdizanje i pucanje nasipa ako je temeljen 

na tlu koje mijenja volumen s promjenom vlažnosti. Uslijed hidrodinamičkog djelovanja 

može pak nastati oštećenje fluvijalnom erozijom (uslijed nepovoljnog trasiranja), oštećenje 

uslijed valova, oštećenje uslijed udara santi leda i oštećenje uslijed prelijevanja. 

U nastavku ćemo se osvrnuti samo na neke od problema vezanih uz tehničke mjere kojima se 

umanjuje nepovoljni utjecaj vode na nasipe. 

Hidrotehnički nasipi, kao građevine iziskuju relativno velike količine materijala za njihovu 

izgradnju. Taj problem je moguće staviti u komparaciju sa sličnim problemom kod cesta i 

željeznica. Kod cesta i željeznica materijal za nasipe trupa pokušava se nadomjestiti s 

materijalom iz iskopa koji služi istoj svrsi (dio trase u usjeku ili zasjeku, tuneli). Kod 

hidrotehničkih nasipa nema takovih mogućnosti, pa se cjelokupni materijal treba pribaviti iz 

takozvanog pozajmišta (mjesta iz kojih se trajno iskopa i odveze materijal). Obično su to 

mjesta koje se nalaze u prostoru inundacija (povremeno plavljeno područje između korita 

vodotoka i novog nasipa). Takav materijal obično nije kvalitetan do te mjere da ga bez 

dodatnih tehničkih i konstruktivnih intervencija možemo upotrijebiti za izvedbu 

hidrotehničkog nasipa. U idealnim uvjetima, kada u blizini ima dovoljno kvalitetnog 

materijala moći ćemo izvesti nasip homogenog presjeka, dok ćemo u drugim slučajevima 

morati raditi složene presjeke (slika 5.6). U drastičnijim slučajevima, kada je dostupan 

materijal izrazito propustan, a nepropustan materijal (uglavnom glina) je potrebno dovesti iz 

udaljenijih lokacija, bit će potrebno pribjegavati rješenjima s nepropusnom jezgrom ili 

ekranom (slika 5.7; jezgra i ekran naznačeni su šrafurom). Navedeni tipovi presjeka nasipa 

koriste se za rješenja gdje je pojava velikih voda kraćeg trajanja i kada se neće nasip naći u 

uvjetima stalnog opterećenja vodom. Ukoliko su uvjeti upravo suprotni, odnosno ukoliko je 

nužno nasipe projektirati uz projektantsku pretpostavku trajnog opterećenja vodom, tada 

presjek nasipa postaje složeniji. Na slici 5.8 prikazani su primjeri presjeka nasipa za 

dugotrajno djelovanje vode. Na tim presjecima mogu se uočiti tri različita dijela: tijelo nasipa, 

nepropusna jezgra (ekran) (na slici šrafirano) i drenažni sustav (na slici točkasto). Tijelo 

nasipa, kao uporni dio konstrukcije ima zadaću odoljeti hidrostatičkom opterećenju. 

Nepropusna jezgra (ekran) služi sprečavanju procjeđivanja vode kroz tijelo nasipa. Drenažni 

sustav služi odvodnji eventualne procjedne vode kako bi uporni dio konstrukcije ostao suh. 

Iz gornjih razmatranja može se konstatirati da voda nepovoljno djeluje na nasip te da ju je 

poželjno konstruktivnim detaljima što je više moguće eliminirati. Naime ukoliko se tijelo 

nasipa natopi vodom postoji niz potencijalnih problema koje ta voda uzrokuje. Kao prvo, 

materijal od kojeg je izrađen nasip može biti takav da mijenja volumen povećanjem vlažnosti 

(to obično i je tako jer koristimo glinovite materijale za izgradnju da bismo povećali 

vodonepropusnost) pa može doći do njegove deformacije, pojave pukotina nakon sušenja, 

dodatnih slijeganja i slično. Nadalje, nakon povlačenja velike vode, zaostala voda u trupu 

nasipa uzrokuje povećanje pornih tlakova i vrlo često dolazi do pojave kliznih ploha na 

uzvodnim pokosima. Isto tako, za trajanja velikih voda, može doći do procjeđivanja kroz 

tijelo nasipa i do pojave vrelne plohe na nizvodnom pokosu. To je nedopustivo stanje zbog 

111


2009./2010. 


opasnosti da voda ne počinje ispirati pokos (pojava hidrauličkog loma tla) i time ugroziti 

stabilnost nasipa. Ukoliko proračunima dokažemo da postoji takova opasnost, tada je taj 

problem moguće konstruktivno riješiti drenažnim konstrukcijama (Slika 5.9). Njima lokalno 

povećamo propusnost te «navlačimo» procjednu vodu na dren i izbjegavamo pojavu vrelnih 

ploha na pokosu. Bitno je napomenuti da na prijelazu iz tijela nasipa u dren treba 

konstruktivno predvidjeti filtar (na slici označeno žutom bojom). Uloga mu je da spriječi 

ispiranje materijala tijela nasipa što može uzrokovati začepljenje filtra i/ili oštećenje nasipa. 

C 

A 

A 

B C 

B A B 

Slika 5.6 Tipovi presjeka nasipa (A – D materijal, od najnepropusnijeg A do najpropusnijeg 

D) 

Jedna od zadaća pri projektiranju nasipa za zaštitu od poplava proračun procjednih količina 

kroz tijelo nasipa. Naime, ukoliko bi beskonačno dugo trajala velika voda, uspostavilo bi se 

stacionarno stanje pri kojem bi se voda procjeđivala kroz nasip i temeljno tlo. Konačno stanje 

bilo bi ravnotežno stanje pri kojem bi se izjednačili potencijali s uzvodne i nizvodne strane 

nasipa. Jasno je da bi se tada potopilo područje koje se štiti od poplava. Stoga je nužno, na 

nizvodnoj strani stalno održavati dopuštenu razinu vode (obično je to razina podzemne vode). 

To se postiže izgradnjom kanala za procjednu vodu kojim se ona odvodi i vraća nazad u 

vodotok (crpkama). Da bi se znali dimenzionirati ti kanali i crpke, potrebno je znati količinu 

vode koja se procjeđuje. Proračun realnog problema, gdje se radi o nestacionarnom 

procjeđivanju kroz anizotropan materijal sa slojevima različite propusnosti, je vrlo složen i 

ovdje se neće tumačiti. No postoje pojednostavljeni postupci koji se mogu koristiti za 

D 

C 

112


2009./2010. 


preliminarne proračune. Na slici 5.10 dano je nekoliko pojednostavljenih postupaka za 

proračun specifičnog protoka procjedne vode q [m 3 /s/m] za homogen i izotropan materijal 

propusnosti k [cm/s] te za stacionarno stanje. 

Slika 5.7 Tipovi presjeka nasipa sa nepropusnim jezgrama i ekranima 

Slika 5.8 Tipovi presjeka nasipa za dugotrajno djelovanje vode 

113


Slika 5.9 Principi dreniranja nasipa 

2009./2010. 

OBRNUTI FILTAR 

DRENAŽNI TEPIH 

DRENAŽNA CIJEV 

DRENAŽNI NASIP 


Slika 5.10 Primjer metode proračuna procjednih količina po dužnom metru nasipa za 

homogeni i izotropan materijal nasipa 

114


2009./2010. 


Prikazani postupci izvedeni su za krajnje pojednostavljen slučaj. no postupci se mogu proširiti 

i na nešto složenije slučajeve. Na slici 5.11 dan je način kako se uz korištenje jednostavnih 

postupka može riješiti problem kada je nasip propusnosti k1 temeljen na materijalu različitog 

koeficijenta propusnosti k2. tada se tijelo nasipa fiktivno produlji do nepropusne granice 

(označeno crtkano na slici), te se zanemari učinak temeljnog materijala izvan te konture. 

Proračuna se procjedna količina q1 uz pretpostavku da je fiktivni nasip izveden od materijala 

propusnosti k1. Nakon toga proračuna se procjedna količina q2 uz pretpostavku da je fiktivni 

nasip izveden od materijala propusnosti k2. Tako dobivene vrijednosti reduciraju se s 

omjerom debljine materijala pripadajuće propusnosti u odnosu na ukupnu debljinu H. 

Zbrajanjem reduciranih veličina procjednih količina dobijemo ukupnu količinu q. 

Slika 5.11 Primjer metode proračuna procjednih količina za dvoslojni homogeni i izotropan 

materijal nasipa 

5.2 DEPONIJE (kamene naslage) 

Deponije su regulacijske građevine izvan glavnog korita čija je namjena sprečavanje daljnje 

erozije obale (stabilizacija obale na projektiranom položaju). Izvode se na projektiranoj trasi 

obale izvan korita vodotoka. Vrlo su jednostavne konstrukcije. Radi se o najobičnijem nasipu 

od kamenaog materijala čiji promjer zrna je takav da može odolijevati hidrodinamičkom 

opterećenju toka vode. Taj nasip može biti djelomično ukopan u tlo, a može biti izveden na 

način da se formira suhozid. 

Na mjestu gdje je postoji prirodna ili umjetno izazvana erozija obale, vodotok se širi. Proces 

je postupan i nije moguće predvidjeti koliko će daleko vodotok erodirati tu obalu, niti koliko 

će dugo taj proces trajati. Kako bi spriječili prekomjernu eroziju i neželjeni pomak obale 

115


2009./2010. 


izvode se deponije. One se, nakon što ih vodotok podloče, uruše i oblože pokos obale. Kasnije 

se ta obala uredi u konačan oblik. 

Slika 5.12 Shematski prikaz deponija 

5.3 OBALOUTVRDE 

PRESJEK A-A 

SV 

STARA OBALA 

BETONSKI BLOK 

Regulacijske građevine u koritu vodotoka kojima se obale štite od erozije, te se njima 

usmjerava vodni tok uz obalu. Jedne su od najčešćih regulacijskih građevina. Koristimo ih na 

mjestima gdje su postojeća obala i projektirana po trasi vrlo blizu, kako ne bismo imali velike 

zemljane radove na iskopu ili nasipavanju. 

Slika 5.13 Shematski prikaz obaloutvrde 

PRESJEK A-A 

SV 

OBLOGA 

PROJEKTIRANA 

OBALA 

NOŽICA POSTELJICA 

Veliki je broj tipova konstrukcija obaloutvrda koje se koriste u vodogradnjama. Osnovna 

podjela je na vertikalne i kose konstrukcije (tablica 5.I). Osnovna razlika, u konstruktivnom 

smislu je u prijenosu horizontalnih opterećenja. Vertikalne konstrukcije horizontalna 

opterećenja trebaju prenijeti u tlo, dok kod kosih konstrukcija samo tlo preuzima ta 

opterećenja (pitanje stabilnosti kosina). Vertikalne konstrukcije dijelimo na dvije osnovne 

grupe, također vezano uz prijenos horizontalnih sila. U prvu grupu spadaju gravitacijske 

STARA OBALA 

TIJELO 

PROJEKTIRANA OBALA 

116


2009./2010. 


konstrukcije kod kojih se horizontalna opterećenja prenose na tlo posredstvom vlastite težine 

građevine. Kod tog tipa, u samoj se konstrukciji ne pojavljuju vlačna naprezanja. Druga grupa 

predstavlja tipove kod kojih se horizontalna opterećenja prenose u tlo posredstvom unutarnjih 

sila u konstrukciji. Kod njih se javljaju i vlačna naprezanja. 

Tipovi obaloutvrda 

VERTIKALNE KONSTRUKCIJE KOSE KONSTRUKCIJE 

• gravitacijske konstrukcije 

• zaštita obala prirodnim 

(beton i armirani beton, 

materijalima (biološke 

gabioni, armirana zemlja) 

vodogradnje) 

• AB L-zidovi, žmurje i 

• konstrukcije od kamena i 

dijafragme (čelično žmurje, 

gabiona 

armirnobetonsko žmurje, 

• betonske konstrukcije 

armiranobetonske dijafragme) 

• geotekstil i geomembrane 

Tablica 5.I Podjela tipova obaloutvrda 

• asfaltne konstrukcije 

5.3.1 Vertikalne obaloutvrde 

Vertikalne konstrukcije obaloutvrda koriste se u regulacijama vodotoka u specifičnim 

uvjetima. Cijena njihove izgradnje je veća od kosih konstrukcije, međutim koji puta je 

neopravdano ili nemoguće primijeniti rješenje kosih konstrukcija. To je obično vezano uz 

funkcionalnost, odnosno ukoliko obaloutvrda mora koristiti i za druge namjene, recimo 

pristajanje plovila, korištenje obale za sport, rekreaciju i slične namjene. Isto tako može se 

javiti slučaj da je područje za primjenu rješenja kosih konstrukcija preusko ili zauzeto nekim 

drugim sadržajima. 

Vlastita težina zida W 

Trenje FF 

Sila pasivnog tlaka FP 

Povećanje sile aktivnog tlaka 

zbog korisnog opterećenja FL 

Sila aktivnog tlaka FA 

Hidrostatska sila FH 

Uzgon FU 

Slika 5.14 Shematski presjek vertikalne gravitacijske betonske konstrukcije obaloutvrde s 

naznakom sila koje djeluju na nju 

Konstruktivno gledano vertikalne obaloutvrde spadaju u grupu potpornih građevina, te se po 

tome ne razlikuju od većine sličnih koje se koriste u građevinarstvu. Jedina posebnost je u 

tome što one postaju obala vodotoka kojim teče voda, što je specifično djelovanje. Stoga je 

osim klasičnih provjera stabilnosti potrebno provjeriti konstrukciju vertikalne obaloutvrde i na 

117


2009./2010. 


ta djelovanja. Na slici 5.14 prikazana su djelovanja na vertikalnu gravitacijsku betonske 

konstrukciju, dok su na slici 5.15 shematski prikazani mehanizmi narušavanja stabilnosti 

gravitacijskog zida. 

Slika 5.15 Narušavanje stabilnosti gravitacijskog zida (klizanje po temeljnoj reški, popuštanje 

temeljnog tla zbog premašenja dopuštenih naprezanja, pojava klizne plohe izvan 

konstrukcije, prevrtanje zida, podlokavanje uslijed fluvijalne erozije, hidraulički 

lom tla) 

U posebna hidrotehnička djelovanja na vertikalnu obaloutvrdu spadaju podlokavanje uslijed 

fluvijalne erozije, hidraulički lom tla. Podlokavanje je pojava lokalne nestabilnosti korita i o 

tome je bilo govora u prethodnom poglavlju. 

Slika 5.16 Definicijska skica za procjenu opasnosti od pojave hidrauličkog loma tla kod 

gravitacijskih zidova 

118


2009./2010. 


Procjenu opasnosti od pojave hidrauličkog loma tla moguće je načiniti prema sljedećem 

postupku. Potrebno je izračunati parametar C w korištenjem izraza: 

C 

w 

B / 3+ 

= 

h 

∑ 

i 

t 

i 

gdje su veličine t i definirane na slici 5.16. 

Minimalne vrijednosti parametra C w za pojedine vrste materijala dane su tablično (tablica 

5.II) 

Vrsta materijala C 

W min 

Jako sitan pijesak i mulj 8,5 

Pijesak 6,0 

Sitni šljunak 4,0 

Krupni šljunak 3,0 

Glina 2,0 

Teška glina 1,8 

Tablica 5.II Minimalne vrijednosti parametra w C 

Gravitacijske obaloutvrde od gabiona 

Gravitacijske konstrukcije od gabiona se često koriste u regulacijama vodotoka zbog toga što 

su prilagodljive i vodopropusne. Ne samo se prilagođavaju neravninama temeljnog tla, nego 

podnose i deformacije tijekom eksploatacije. Izvode se od košara i madraca (čelične pletene 

ili zavarene žice zaštićene od korozije cinčanjem ili slojem PVC-a, polimerne mreže) koji se 

ispune kamenim materijalima (trajni, otporan na trošenje, te utjecaje vode smrzavice i 

atmosferilija). 

Dimenzije zrna ispune: 

d s = 1,5 x MD 

d min > MD 

d max = 200 mm 

Slika 5.17 Gabionski madraci i košare kao elementi vertikalne gravitacijske konstrukcije 

obaloutvrde 

119


Slika 5.18 Vertikalne gravitacijska obaloutvrda od gabionskih košara 

AB L-zidovi, žmurje i dijafragme 

2009./2010. 


Armirano betonski L-zidovi, žmurje i dijafragme su tehnička rješenja koja ćemo koristiti za 

konstrukciju obaloutvrda u uvjetima skučenosti prostora ili u slučajevima kada nam se 

nameće kao najprihvatljivije (obično po ekonomskom kriteriju). 

Slika 5.19 Shematski presjek vertikalnih konstrukcija obaloutvrde tipa AB L-zida, 

korištenjem žmurja, dijafragmi i armirane zemlje 

5.3.2 Kose konstrukcije obaloutvrde 

Zbog jednostavnosti konstrukcije i konkurentne cijene izvođenja, kose konstrukcije su 

najzastupljenije kao rješenja građevine obaloutvrde. Svaka kosa obaloutvrda ima dva bitna 

konstitutivna elementa koja ju karakteriziraju i kojima se suprostavlja hidrodimamičkim 

djelovanjima vode. To su obloga i posteljica (slika 5.20). 

Obloga štiti konstrukciju od izravnih erozijskih sila vode (strujanje, valovi), treba biti 

vodopropusna i fleksibilna (podatna – prilagodljiva deformacijama). Posteljica ima višestruku 

ulogu a to je filtracija, dreniranje, zaštita od ispiranja tokom paralelno s pokosom, 

izravnavanje temeljnog tla (služi kao temelj za ugradnju obloge), odvajanje konstrukcije od 

120


2009./2010. 


temeljnog tla, sekundarna zaštita u slučaju gubitka dijela obloge i disipacija energije 

unutrašnjeg toka vode. 

OBLOGA 

POSTELJICA 

Slika 5.20 Pozicija obloge i posteljice kod kosih obaloutvrda 

Kose obaloutvrde uglavnom dijelimo prema tipovima obloge. Najčešće se za oblogu koristi 

kamen u raznim varijantama: 

• Kamenomet (rip-rap) 

• Rukom slagana obloga (roliranje) 

• Zidana obloga u mortu 

• Kameni blokovi povezani asfaltnim mastiksom 

• Kamen u gabionskim madracima 

Slika 5.21 Kosa obaloutvrda s oblogom od lomljenog kamena 

121


Slika 5.22 Kosa obaloutvrda s oblogom od gabionskih madraca 

2009./2010. 


Betonska obloga najčešće se upotrebljava u naseljima, i tamo gdje je po cijeni konkurentnija 

nego li kamena. Osnovne tipove betonske obloge možemo svrstati u sljedeće grupe: 

• Montažni betonski blokovi (slobodno položeni) 

122


2009./2010. 

• Uklješteni betonski blokovi 

• Povezani betonski blokovi (užadima) 

Slika 5.23 Kose obaloutvrde s oblogom od betonskih blokova 


Sintetski materijali (najčešće geotekstil) se u konstrukcijama obloge obalotvrde koriste 

uglavnom kao patentirani proizvodi raznih proizvođača. Možemo ih podijeliti na sljedeće 

osnovne tipove: 

• Zatravljeni kompozitni madraci 

• Trodimenzionalni madraci i mreže 

• Dvodimenzionalne mreže 

123


Slika 5.24 Kose obaloutvrde s oblogom od sintetskih materijala ispunjenih zemljom 

2009./2010. 


Asfalt se kao obloga koristi u posebnim prilikama, obično kada se zahtijeva 

vodonepropusnost, a tada najčešće koristimo asfaltbeton. 

5.3.3 Projektni detalji 

Zbog izgradnje obaloutvrda pojavljuju se učinci na korito koji se moraju uzeti u obzir. tako će 

se zbog uređenja obala promijeniti kapacitet korita zbog promjene profila i promjene 

hrapavosti. Isto tako javit će se promjena slike strujanja koja može uzrokovati oštećenja u 

nezaštićenim zonama. I konačno, promjena uvjeta refleksije valova može uzrokovati 

oštećenja na nasuprotnim obalama. 

Sva tehnička rješenja uglavnom zadovoljavaju svoje zadaće gledajući glavninu. Međutim 

uvijek se javljaju problemi na detaljima konstrukcija. Oštećenja, pa i generatori narušavanja 

funkcionalnosti cjeline su uglavnom loše projektirani i/ili izvedeni detalji. Kod obaloutvrda 

bit će potrebno posebnu pažnju posvetiti detaljima krajeva konstrukcije. To su nožica, gornji 

rub konstrukcije, nadvišenje konstrukcije zbog djelovanja valova i veza sa ostalim dijelovima 

korita. 

Zaštitu nožice bit će potrebno izvesti zbog opasnosti od podlokavanja, bilo da je razlog pojava 

lokalne nestabilnosti korita ili se radi o procesu globalne nestabilnosti (ili kombinacije obadva 

mehanizma). Dva su osnovna principa, produbljivanjem konstrukcije (1,5(dmax-h)) i 

fleksibilnom zaštitom (tepihom). Na slici 5.25 prikazani su tipovi zaštite nožice konstrukcije. 

124


Slika 5.25 Tipovi zaštite nožice konstrukcije 

2009./2010. 


Zaštitu gornjeg ruba konstrukcije potrebno je načiniti zbog sprječavanja oštećenja koja mogu 

nastati zbog prelijevanja velikim vodama, zbog prometa koji se može odvijati uz obalu i zbog 

vandalizma odnosno namjernog oštećenja bez racionalnog razloga. Nadvišenje konstrukcije 

na mjestima gdje postoji vjerojatnost pojave valova potrebno je predvidjeti ovisno o tipu 

konstrukcije. Kod vertikalnih konstrukcija doseg vala jednak je amplitudi stojnog vala i iznosi 

oko dvostruke vrijednosti značajne valne visine (2 Hs), dok kod kosih konstrukcija doseg vala 

može biti dvostruko veći (4 Hs). 

Veza konstrukcije s ostalim dijelom korita mora biti riješena da nema naglih prijelaza. 

Potrebno je produljenje lokalne zaštite pokosa izvan zone jake turbulencije (2,5 dubine h 

nizvodno i 4 dubine h uzvodno), produljenje zaštite vanjske obale (1,5 širine vodotoka B 

nizvodno). Zatim, prijelaz iz zaštićene dionice korita na nezaštićenu dionicu potrebno je 

riješiti umetanjem zone srednjih uvjeta hrapavosti. Ukoliko imamo potrebu riješiti prijelaz iz 

vertikalne u kosu konstrukciju, onda to moramo načiniti tako da lokalno izazvane turbulencije 

ne ugroze stabilnost korita i same građevine. Na slici 2.26 dana su neka moguća tehnička 

rješenja. 

125


Slika 5.26 Detalji prelaska vertikalne i kose konstrukcije 

2009./2010. 


Osim svega navedenog, potrebno je misliti o tome da naše rješenje mora omogućiti izlazak iz 

vode ljudi i životinja. I konačno treba voditi računa o estetskom oblikovanju te o tome da 

rješenje mora biti prihvatljivo s aspekta utjecaja na okoliš (održanje biljnog i životinjskog 

svijeta). 

Kako su obaloutvrde vrlo zastupljene regulacijske građevine, a njihove konstrukcije su 

prilagođavane za raznorazne uvjete, veliki je broj tehničkih rješenja koje su se razvijale 

tijekom vremena. Na slici 5.27 dani su karakteristični presjeci raznih tipova konstruktivnih 

rješenja obaloutvrda. 

126


Slika 5.27 Karakteristični presjeci raznih tipova obaloutvrda 

2009./2010. 


127


Slika 5.27 – nastavak 1 Karakteristični presjeci raznih tipova obaloutvrda 

2009./2010. 


128



2009./2010. 


129



2009./2010. 


Tablica 5.III Dozvoljena posmična naprezanja i granična brzina za pojedine tipove 

obaloutvrde 

130


5.4 PRAVE PARALELNE GRAĐEVINE (uzdužne) 

2009./2010. 


Regulacijske građevine u riječnom koritu kojima se (uglavnom na konkavnim stranama) obala 

premješta u korito rijeke. Uglavnom se izvode kao nasipne konstrukcije od lomljenog kamena 

trasirane na poziciji buduće obale vodotoka. Prostor između paralelne građevine i postojeće 

obale vremenom se ispunjava nanosom te se u konačnici zatrpa. Taj proces ubrzava izgradnja 

traverzi – poprečnih građevina između postojeće obale i paralelne građevine, te otvora koji 

omogućavaju komunikaciju vode i taloženje nanosa i kod manjih vodostaja. Slika 5.28 daje 

shematski prikaz paralelnih regulacijskih građevina. 

Na slici 5.30 dan je niz karakterističnih presjeka raznih tipova pravih paralelnih građevina. 

OTVOR 

TRAVERZA 

PRESJEK A-A 

SV 

TEMELJNI 

MADRAC 

Slika 5.28 Shematski prikaz paralelnih regulacijskih građevina 

Slika 5.29 Paralelna regulacijska građevina na rijeci Rajni 

PROJEKTIRANA 

OBALA 

TIJELO GRAĐEVINE 

TRAVERZA 

STARA OBALA 

KORIJEN 

TRAVERZE 

131


Slika 5.30 Karakteristični presjeci raznih tipova pravih paralelnih građevina 

2009./2010. 


132


2009./2010. 


Slika 5.30 - nastavak Karakteristični presjeci raznih tipova pravih paralelnih građevina 

5.5 REGULACIJSKA PERA 

Regulacijska pera su građevine u riječnom koritu kojima se obala premješta u korito rijeke. 

Poprečne su građevine, a izvode se na način da se od postojeće obale do trase buduće obale 

nekom konstrukcijom (najčešće nasipom od lomljenog kamena) djelomično prepriječi 

protočni profil korita. Učinak im je povećanje brzine toka (zbog kontrakcije protočnog 

profila), a time i povećanje erozijske sposobnosti vodotoka što za posljedicu ima produbljenje 

korita. S druge strane prostor između pera postaje umrtvljena zona za protjecanje vode te se 

tako inicira taloženje suspendiranog nanosa. S vremenom prostor se zatrpa i pomiče se obala 

u korito. 

Na slici 5.31 dan je shematski prikaz regulacijskih pera u tlocrtu i poprečnom presjeku. Zbog 

izrazito velike izazvane turbulencije u zoni glave pera, tome dijelu konstrukcije potrebno je 

posvetiti posebnu pažnju. Za pera potrebno je odrediti njihovu duljinu, visinu, razmak i otklon 

u odnosu na smjer toka vode, kako bi se postigao željeni učinak. Na slici 5.32 dane su 

fotografije ispitivanja učinka regulacijskih pera na fizikalnom modelu. 

S obzirom na trasu pera poznajemo tri vrste, normalna pera (α = 90°), inklinatorna 

(uzvodna) pera i deklinatorna (nizvodna) pera. Inklinatorna pera ubrzavaju zasipavanje ali 

više remete strujnu sliku oko glave, dok su deklinatorna pera manje učinkovita, ali manje 

utječu na vodni tok. 

133


Slika 5.31 Shematski prikaz regulacijskih pera 

2009./2010. 

PRESJEK A-A 

KORIJEN 

PERA 

STARA OBALA 

TIJELO PERA 

Slika 5.32 Ispitivanja učinka regulacijskih pera na fizikalnom modelu 


PROJEKTIRANA 

OBALA 

GLAVA 

PERA 

SV 

TEMELJNI 

MADRAC 

Prema rezultatima modelskih istraživanja površinska strujnica iza glave pera zakreće pod 

kutem od otprilike 6° (slika 5.33). Iz toga proizlazi i pravilo za određivanje razmaka pera za 

pravocrtne dionice. Odnosno sljedeće pero treba postaviti na udaljenosti takovoj da ta 

otklonjena površinska strujnica dođe na njegovu sredinu. Na prvocrtnim dionicama razmak 

pera bit će Rp = 4,5 lp. Na konveksnim obalama R p = 6 lp 

sinα 

. 

Ova razmatranja za određivanje razmaka pera vrijede za razinu idejnih razina projektiranja. 

Za više razine projektiranja potrebno je pokazati ispravnost odabira na matematičkim ili 

fizikalnim modelima. Greške koje bi mogle proizaći nekritičkom i nedokazanom primjenom 

134


2009./2010. 


ovih empirijskih obrazaca mogu uzrokovati neracionalnim ili nedovoljno djelotvornim 

rješenjima. 

Slika 5.33 Definicijska skica za određivanje razmaka regulacijskog pera 

Slika 5.34 Regulacijska pera na rijeci Savi 

Jednako kao i kod drugih regulacijskih građevina, niz je tipova konstrukcija regulacijskih 

pera. Na slici 5.35 dano je nekoliko karakterističnih presjeka nekih tipova regulacijskih pera. 

Regulacijska pera i paralelne građevine su često konkurentna rješenja za istu namjenu. Svako 

od njih ima svoje prednosti i mane. Tako će paralelne građevine u odnosu na pera imati 

prednosti zbog ujednačenog tečenje uz građevinu, zbog kontinuirano definirane regulacijske 

linije, nema generiranja lokalnih erozija u koritu i uz njih je ujednačen pronos nanosa. Mane 

paralelnih građevina bit će veliki troškovi građenja, teško i skupo ispravljanje grešaka, 

poteškoće u izvođenju zbog otežanog temeljenja u dubokoj vodi, zbog usporenog nasipavanja 

staroga korita i zbog potrebe za jakom osiguranjem nožice građevine. Ono što su mane kod 

pera kod paralelnih građevina su prednosti i obrnuto. Tako će pera imati prednosti lake 

prilagodbe i ispravljanja pogrešaka, efikasnog nasipavanja staroga korita, manjih troškova 

izgradnje. mane pera će biti izazivanje poprečnih strujanja u koritu vodotoka, pojava čestih 

a 

l p 

135


2009./2010. 


havarija kod velikih voda (zbog prelijevanja velike vode preko pera) i točkasto definiranje 

regulacijske obale. 

S obzirom na gore navedeno, razvijeni su posebni tipovi regulacijskih pera, takozvana 

“kukasta” i “T” pera. Ona su kombinacija uzdužnih građevina i pera, odnosno glava pera je 

završena dijelom uzdužne građevine. Tim tehničkim rješenjima izbjegnute su najveće mane 

regulacijskih pera vezanih uz točkasto definiranje obale, te izazivanja poprečnih strujanja u 

vodotoku. Na slici 5.36 dane su fotografije izvođenja i izvedenog „T“ pera na rijeci Dravi u 

Osijeku. 

Slika 5.35 Karakteristični presjeci nekih tipova konstrukcije regulacijskih pera. 

Slika 5.36 Fotografije izvođenja i izvedenog „T“ pera na rijeci Dravi u Osijeku. 

136

Skripta 5/6

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?