HYDROGEOLOGIA I UJĘCIA WODY -projektmgr inż. Katarzyna Wartalska rok akademicki 2016/2017
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. 1.2. 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.
2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej
2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej
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.
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
2. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody powierzchniowej 2.3. Obliczenia gabarytów komory Założenie: Czas przetrzymania wody w komorze t p = 3 10 min (180 600s) 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 180 10,4 0,116 2 uż uż 1, 39 Frz 2,5 3,0 10,4 m m 2
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
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 2.4.1. 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
Obliczenia strat ciśnienia
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.
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.