1 / 39

HIDROTEHNIČKE GRAĐEVINE ZA TRANSPORT VODE

HIDROTEHNIČKE GRAĐEVINE ZA TRANSPORT VODE. OTERETNI KANALI KANALI ZA NAVODNJAVANJE KANALI ZA ODVODNJU PLOVNI KANALI I PREVODNICE DERIVACIJSKI KANALI HIDROELEKTRANA KANALI ZA TRANZIT RIBA ( “riblje staze”). OSNOVNA NAČELA: Zadovoljavajući protočni profil

xanti
Télécharger la présentation

HIDROTEHNIČKE GRAĐEVINE ZA TRANSPORT VODE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. HIDROTEHNIČKE GRAĐEVINE ZA TRANSPORT VODE • OTERETNI KANALI • KANALI ZA NAVODNJAVANJE • KANALI ZA ODVODNJU • PLOVNI KANALI I PREVODNICE • DERIVACIJSKI KANALI HIDROELEKTRANA • KANALI ZA TRANZIT RIBA ( “riblje staze”)

  2. OSNOVNA NAČELA: • Zadovoljavajući protočni profil • Očuvanje hidrauličkih karakteristika-voda ne smije uzrokovati taloženje nanosa ili erodiranje dna i kosina • Odnos pada i poprečnog profila – ekonomičnost građenja • Optimalni poprečni presjek (koji?)

  3. DERIVACIJSKI KANALI • Služe za dovod vode do hidroelektrana= umjetni kanali pravilnog poprečnog presjeka • Strujanje je gravitacijsko i sa slobodnom vodnom površinom • Najjeftiniji način dovođenja vode i izvodi se gdje je god to moguće i to najkraćom trasom

  4. TRASA I POPREČNI PROFIL • Izbjegavati nestabilne terene, duboke usjeke i visoke nasipe • Što manje građevina - sifona ili akvadukata • Trapezni poprečni profil – nagib pokosa ovisi o geomehaničkim karakteristikama terena • Načelo izjednačavanja masa

  5. NEOBLOŽENI KANALI • m=3 ( 3:1) – u sitnozrnim tlima • m=1 (1:1) u vezanim tlima • m=0,10 (1:10) u stjenovitim tlima ( čak i vertikalne stranice) • Nagib pokosa mora biti manji od prirodnog kuta nagiba zemljišta () • Gubici vode- u aluvijalnim ( zrnata zemljišta) i ispucali stjenoviti tereni

  6. Sprječavanje gubitaka vode: • Kolmacijom – dodavanje rastvora gline • Oblogom • Veličina gubitaka ( Čugaev, 1982) • q=TKI=TK=(B+2h)K • K= koef. hidr. Provodljivosti • T= filtracijska širina

  7. EROZIJA • Kanal koji nije podložan eroziji ili zasipanju = stabilan kanal • TEORIJA REŽIMA (Smith, 1995) • Za kanal trapeznog poprečnog presjeka u glinovitom materijalu

  8. U pjeskovitom materijalima • Bsr= srednja širina kanala (m) • H=dubina kanala (m) • Q=protok ( m3/s)

  9. Metoda vučne sile- zasniva se na određivanju 1.dozvoljenog (kritičnog) smicanja na dnu i pokosima , odnosno masimalnom tang. naprezanju pri kojem nema pokretanja čestica tla 2. stvarnog tang. naprezanja • Utjecaj količine nanosa u vodi

  10. Kritična tangencijalna (krit ) naprezanja ovise o materijalu u kojem je kanal iskopan • Npr: • Glineno tlo …..10-12,5 N/m2 • Aluvijalni mulj…2,5 N/m2 • Krupni pijesak…6-10 N/m2

  11. Tang. Naprezanja nisu const. po omočenom obodu i promjena nije linearna • Maksimum iznad nožice pokosa • Minimum uz razinu vode u kanalu

  12. Utjecaj nagiba pokosa • Na česticu djeluju: • komponente sila u smjeru strujanja ( a xSb) gdje je a= efektivna površina čestice i Sb=ghI ( tang.naprezanja) • sila težine (Gsin)

  13. Odnos naprezanja pokretne sile na pokosu i naprezanja pokretne sile na dnu (n) pokazuje odnos sila pri kojima će se pokrenuti čestice na dnu i na pokosu • Npr: n=0,5 – dozvoljena pokretna sila na dnu je 2x veća od one na pokosu • =nagib pokosa; =kut prirodnog materijala ( tg=kut trenja)

  14. BRZINE • Postojanost korita na velike brzine • Velike brzine nisu poželjne zbog erozije ( i veličine gubitaka ) • Male brzine – zamuljivanje kanala (taloženje, rast vegetacije, degradacija kvalitete vode) • SAD – vgP0,5 m/s ( granična brzina)

  15. Metoda najvećih dozvoljenih brzina – • Iskustvena teorija (1986) • Navedene vrijednosti odnose se na kanal u pravcu • U krivinama ih treba umanjiti za 25%

  16. OBLOŽENI KANALI • Znatno veći nagib pokosa, moguće i pravokutan pop.presjek • Ovisi o vrsti obloge • Oblaganje se vrši da bi se smanjili gubici

  17. Optimalni pop.presjek • TE=gubitak energije smanjuje se povećanjem profila • Tg=troškovi izgradnje i održavanja povećavaju se povećanjem profila • Obloga-povećava brzine i povećava troškove

  18. Problem: • Kod dugačkih kanala mijenja se poprečni presjek i pad – određivanje najekonomičnijeg presjeka treba provesti za svaku dionicu • Stacionarno i nestacionarno strujanje- promjene u protoku izazvane radom hidroelektrane- reguliranje protoka ustavama na ulaznoj građevini kanala

  19. Pojava vodnih valova • Kod nagle promjene protoka • Direktan pozitivni val: naglo povećanje protoka • Direktan negativni val: zatvaranje ustave i smanjenje protoka • Indirektan pozitivni val: naglo smanjenje protoka na kraju kanala • Indirektan negativni val: otvaranje ustave na kraju kanala

  20. Pojava valova utječe na promjenu hrapavosti • Mikrohrapavost – usvaja se hidrauličkim proračunom( Manningov koef. hrapavosti n=0,0225 do 0,035 u neobloženim kanalima) • Makrohrapavost- javlja se u eksploataciji ( brazde ili dine)

  21. OBLOGE • FUNKCIJA OBLOGE: • Smanjenje omočenog presjeka • Povećanje brzine • Sprječavanje gubitaka ( vodonepropusnost) • Povećanje stabilnosti dna i kosina • Povećanje mehaničke otpornosti

  22. Obloga mora biti stabilna • Otporna na dinamičku seizmičku pobudu • Otporna na djelovanje leda MATERIJALI • Gabioni, mješavina pijeska i cementa, sintetičke mase, asfaltbeton, tarac od lomljenog kamena, kameni nabačaj,

  23. PADOVI I KRIVINE • Uzdužni pad derivacijskih kanala kreće se od i=0,0001 do 0,0005 • Kontra padovi nisu dozvoljeni • Oštre krivine izazivaju dodatne gubitke i zbog toga • Rmin>10b • Ako je betonska obloga može i manji

  24. ZATVORENI KANALI • Izvode se gdje to diktiraju klimatski, topografski i geološki uvjeti • Na kritičnim dionicama • UVJET: slobodna vodna površina

  25. HIDROTEHNIČKI TUNELI • Minimalni profil Dmin=2,0 m ( neisplativo za manje presjeke) • Mogu bit pod tlakom i sa slobodnom vodnom površinom -

  26. TLAČNI CJEVOVODI • Strujanje pod tlakom-potpuno ispunjen cjevovod • Za dovod vode do turbine • Čelični visokotlačni cjevovodi – mogu izdržati veliki unutarnji tlak i nagle promjene tlaka

  27. Nadzemni cjevovodi • Obješeni, u obliku lučnih konstrukcija, čelični akvadukti, oslonjeni na mosne konstrukcije • Kritične točke=oslonci

  28. Osjetljivost na temperaturne promjene- dilatacije • Statički proračun- prijenos sile na sedla

  29. PODZEMNI CJEVOVODI • Zaštićeni od atmosferskih utjecaja –nema dilatacija i potpornih sidara • Uvjeti održavanja jednostavniji i jeftiniji • Stijenski masiv preuzima dio hidrostatički i hidrodinamičkih opterećanja • Mogu biti ukopani ili ubetonirani u stijeni • Podzemni ubetonirani cjevovodi imaju najširu primjenu jer su neovisni o profilu i nagibu površine terena

  30. Problemi- utjecaj podzemnih voda- uzeti u obzir vanjske hidrostat.tlakove ili predvidjeti drenažu • Veza sa stijenom- vezno ( kontaktno ) injektiranje • Ponekad i konsolidacijsko injektiranje za poboljšanje deformacijskih karakteristika stijene

  31. Najveća opasnost tlačnim cjevovodima=vakum što se sprječava aeracijskim cijevima i zračnim ventilima • Razlika između unutarnjeg i vanjskog tlaka ne bi smjela biti veća od 0,02 MPa

  32. OPTIMALNI PROMJER TROŠKOVI • Građenja (Tgod) • Izgubljene energije (Egod xC2) • Naknade izgubljene snage iz drugih izvora (N x C1)- često se zanemaruje • C2=cijena 1kWh • C1=anuitet po 1kWh

  33. T=Tgod+Egod xC2+N x C1min Uvjet minimuma troškova

  34. Gubitak energije

  35. 80 zbirka

More Related