HYDROGEOLOGIA I UJĘCIA WODY. inż. Katarzyna Wartalska

Transkrypt

1 HYDROGEOLOGIA I UJĘCIA WODY -projektmgr inż. Katarzyna Wartalska rok akademicki 2016/2017

2 1. Wstęp 1.1. Przedmiot opracowania - należy podać co jest celem ćwiczenia projektowego: Przedmiotem opracowania jest projekt koncepcyjny ujęcia wody powierzchniowej o maksymalnej dobowej wydajności ujęcia m 3 /d, znajdującego się na brzegu rzeki Podstawa opracowania - należy podać co stanowi punkt wyjścia w opracowaniu: Podstawą opracowania jest temat ćwiczenia projektowego o numerze wydany przez prowadzącego zajęcia w dniu 1.3. Zakres opracowania - należy podać co wchodzi w skład opracowania: Zakres opracowania obejmuje 1.4. Wykorzystane materiały - należy podać jakie materiały (książki, opracowania, publikacje, katalogi, nomogramy) zostały wykorzystane do realizacji opracowania.

3 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej

4 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej

5 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej 2.1. Dobór rurociągu (ujęcie przewodowe) Należy dobrać 2 przewody (po jednym na każdą z komór) Średnicę przewodu dobieramy na połowę wydajności ujęcia (np. Q = 0,5 Q uj = 0,5 116,0 = 58,0 dm 3 /s) Korzystając z programu do doboru rur, wpisać dane wprowadzane do programu oraz odczytaną średnicę i spadek ciśnienia. Korzystając z nomogramu, oprócz danych początkowych proszę wpisać odczytaną średnicę, prędkość rzeczywistą i spadek ciśnienia. Prędkość rzeczywista powinna się mieścić w przedziale v = (0,6 1,2) m/s. Założono prędkość przepływu w każdym rurociągu równą 1,2 m/s. Z katalogu Buderus dobrano średnicę DN = 250 mm o grubości ścianki 10,8 mm. Woda do komór będzie doprowadzana 2 rurociągami o średnicy DN 250 mm.

6 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej Sprawdzenie warunków pracy rurociągu podczas awarii (ujęcie przewodowe) Podczas awarii każdy z projektowanego rurociągu powinien przejąć dodatkowe 25% przepływu z rurociągu wyłączonego z eksploatacji. W ten sposób strumień przepływu podczas awarii wynosić będzie: Q aw = 0,75 Q uj = 0,75 116,0 = 87,0 dm 3 /s Prędkość w dobranym rurociągu dla przepływu awaryjnego powinna spełniać warunek: v 1,8 m/s

7 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej 2.3. Obliczenia gabarytów komory Założenie: Czas przetrzymania wody w komorze t p = 3 10 min ( s) Przyjęto czas przetrzymania wody w komorze t p = 3 min = 180 s. Objętość użytkową jednej komory oblicza się ze wzoru: V Przyjęta szerokość komory powinna mieścić się w zakresie B = 2,0 2,5 m Przyjęto szerokość komory B = 2,5 m oraz długość komory A = 3,0 m. Wysokość użytkowa: H uż t p V Q 2 uj ,4 0,116 2 uż uż 1, 39 Frz 2,5 3,0 10,4 m m 2

8 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia Wysokość martwa wody powierzchniowej Objętość martwa wynika z kształtu komory. Wysokość martwa zależy od średnicy rurociągu ssawnego i usytuowania leja wlotowego na wysokości minimum 0,75 m. Wysokość zapasowa H m = min 0,75 + 2D, m Wysokość zapewniająca naddatek do obliczonej wysokości komory Wysokość całkowita komory Wysokość komory na NWW H zap = (0,5 1,0) m H całk = H m + H uż +H zap, m Podczas wyznaczania wysokości komory, trzeba mieć na uwadze wysokość wymaganą w przypadku wystąpienia najwyższej wysokiej wody (NWW) w rzece: H całk > H NWW

9

10 2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej 2.4. Obliczenia strat ciśnienia W ujęciu przewodowym występują straty miejscowe i liniowe. W ujęciu komorowym występują jedynie straty miejscowe. Δh = Δh l + Δh m, m gdzie: Δh l straty liniowe, m Δh m straty miejscowe, m Straty liniowe (ujęcie przewodowe) Δh l = i l, m gdzie: i - spadek hydrauliczny odczytany z nomogramu lub obliczony w programie, l - długość przewodu doprowadzającego, m

11 Obliczenia strat ciśnienia

12

13

14

15

16 5. Straty na wylocie z przewodu ζ 4 Przyjąć w zakresie wartości od 0,5 do 1,0. 6. Straty na wylocie z otworu (nagłe rozszerzenie przekroju) ζ 4 Powinno się liczyć ze wzoru: A 1 0 A 2 Jednak z racji, iż są to małe straty można przyjąć ζ 4 = 1,0. 7. Straty na kratach gęstych ζ 5 Oblicza się analogiczne jak straty na kratach rzadkich.

17 2.5. Obliczenia hydrauliczne Dobór rurociągu ssawnego rurociągu ssawnego Korzystając z programu do doboru rur, proszę wpisać dane wprowadzane do programu oraz odczytaną średnicę i spadek ciśnienia. Korzystając z nomogramu, oprócz danych początkowych proszę wpisać odczytaną średnicę, prędkość rzeczywistą i spadek ciśnienia. Prędkość rzeczywista powinna się mieścić w przedziale v = (0,8 1,6) m/s. Sprawdzenie warunków pracy rurociągu ssawnego podczas awarii Obliczeniowy strumień przepływu podczas awarii: Q aw = 0,75 Q max, m 3 /d Prędkość w dobranym rurociągu dla przepływu awaryjnego powinna spełniać warunek: v 1,8 m/s.