Inżynieria wodna jest to dziedzina wiedzy też dziedzina aktywności inżynierskiej aspekt badawczy aspekt naukowy.
Budowa infrastruktury gospodarki wodnej
Środowiskiem działań inżyniera wod. jest woda śródlądowa.
Wody śródlądowe-powierzchniowe(stojące,płynące,też jeziora jeślima dopływ i odpływ),podziemne(Woda przesyca przestrzenie w skałach)
Umowne podziały śródlądowe powierzchniowe-żeglowne,nieżeglowne
Wody płynące (występują w formie strumieni,potoków,rzek)kształtują podłoże i występują z nim w związkach
Charakteryzują się tym że w rzekach występują zmienne napełnienia koryta.
Cieki mogą występować w formiestałej-jest jakieś napełnienie.
Cieki okresowe-brak wody w korycie. Okresowosc zaklada ze kiedy susza, kiedy woda.
Cieki epizodyczne- istnieja w postaci koryt, woda moze pojawic sie sporadycznie,
nie wiemy kiedy nie znamy charakterystyk
pojawiania i znikania. W ciekach stalych jest zmiennosc przeplywow.
Napelnienie koryta- stan wody odczytany z laty wodowskazowej. Zmiennosc przeplywoe wynika
ze zmian klimatycznych, opady trafaja do koryta, potoku czy rzeki.
Rzeka gorska bardziej zmienna.
Rzeka nizinna- reaguje z duzym opoznieniem na zmiany atmosferyczne.
proces kokrytotworczy- opis dynamicznej zmiennej rowonawagi pomiedzy woda plynaca a korytem.
Wykład 8: Jazy ruchome (z ruchomymi zamknięciami): jaz zasuwowy; jaz zastawkowy. Każdy jaz ruchomy musi mieć możliwość otwarcia i zamknięcia ręcznego. JAZ ZASUWOWY: 1. Z zasuwą płaską dwudzielną; możliwość przepuszczania wody zarówno dołem jak i górą; filary mogą być mniejszych wymiarów. Rys.I 2. Z zasuwą hakową i filary muszą być bardzo wysokie. Rys. II JAZ POWŁOKOWY: Rys. III JAZ KLAPOWY: Z zamkniętymi klapami; obciążenia działające na klapy są przenoszone na próg jazu, a nie jak w przypadku jazów zasuwanych na filtry. Sposoby podnoszenia klap: cięgna; z przeciwwagą. Klapy: płaskie w obiektach małych; soczewkowe stosowane w większych obiektach z zewnątrz, górna krawędź ma kształt Kreegera. JAZ SEGMENTOWY: Obciążenia przenoszone są najpierw na nogę segmentu, a dopiero później na filar. JAZY KOŁOWE: Głównie XIX wiek, obecnie nie stosowane. JAZ SEKTOROWY: Obciążenie na cały próg, podnoszenie hydrauliczne. Rys. IV.
Ochrona przeciwpowodziowa- Srodki ochrony przed powodzią- - prawo wodne reguluje te kwestię. Zawiązuje się odpowiednie służby i sztaby przeciwpowodziowe: *- srodki ochrony posredniej i biernej, *- srodki ochrony czynnej, bezposredniej daja mozliwosc wplywu na rozmiary powodzi. Czynne- zbiorniki retencyjne, poldery z zmaknięciami, jeziora z urzadzeniami do ich nadpietrzania, zbiorniki przeplywowe z wyrownianiem dobowym, worki z piaskiem, materialy wybuchowe. Bierne- - waly przeciwpowodziowe, poldery bez zamkniec, zbiorniki suche bez zamkniec, rzeki uregulowane. Zbiorniki retencyjne- powstale w wyniku przegrodzenia dolin rzecznych zaporami, jazy, wały przeciwpowodziowe. Wytwarza się czasza zbiornika. Wysokie >15m. W Uzbekistanie . .. . 335m. Robi się by wytworzyc objetosc. Dla energetyki, rolnictwo, przemysl, przeciwpowodziowe. (RYS) PP- poziom pietrzenia, NPP_ . normalny poziom p, Rs- stala rezerwa przeciwpowodziowa, objetosc porzeciwpowodziow: Vp=Rs+Rp++Rw+Rf , Rp- rezerwa . . przypadkowa, Rw- rezerwa wyuszona przed nadchodzaca powodzia. Zbiornik suchy z zamknieciami- w normalnym stanie jest pusty. Przed powodzia. Polder- zbiornik, zlokalizowany w dolinie rzeki za walem PP. Jeziora- z mozliwoscia podppietrznia. Wode naplywajacą . można przetrzymac. Zbiornik przeplywowy- zapewnia roznice poziomu wody, Przeplywa tyle wody ile odplywa.
Energetyka wodna.
wykorzystujemy do :
siłowni: do nawadniania pól
młynów wodnych
koszarni i tartaków
do dużych i małych el. Wodnych, które przekształcają en. Mechaniczna wody na elektryczną:
wirnik->silnik->en. Mech , wirnik->generator prądu
elektrownie:
szczytowo pompowe (Sosnowiec 716MW)
zbiornikowe (Niedzica, Czorsztyn) - częśc wody zatrzymuja w ciągu dnia i oddaja w szczycie
cieplne - maja mozliwosc retencjonowania wody
zalety: -czas uruch.elektrowni wodnej-150s,-b.szybkie połączenie z systemem,-możemy akumulować E, która jest produkowana w nadmiarze.WYKRES 1: Pole zawarte powyżej to E jaką trzeba wyprodukować aby zaspokoić potrzeby. W energetyce wodnej- sprawność akumulatora w obie strony wynosi 76%.
WYK1:wykres dobowego zapotrzebowania mocy(zima). Elektrownie szczytowo-wodne (RYS.2):nadmiar energii magazynujemy pompując wodę ze zb.dolnego do górnego. -sprawność pompowa ok.85%, -sprawność turbinowa ok.90%. Energii podstawowej jest 9 razy więcej od en. szczytowej.
Mokre składowiska odpadów.
Żużel i popiół lotny są spłukiwane wodą. Powstaje pulpa. Może być w proporcjach 1:5 (jedna część popiołu na 5 części wody) lub 1:20.
PB - pompownia bagrowa. Są tam umieszczone pompy, które są w stanie przepompować, zassać i dać do rurociągu tłocznego tą mieszaninę lotnego popiołu, cząstek żużla i wody, które są prowadzone przewodem tłocznym do składowiska.
Turbulencja strumienia ma zapewnić nie opadanie cząstek. Nie mogą być zaburzenia po drodze.
Składowiska znajdują się powyżej terenu. Jest oczyszczone i otoczone obwałowaniem z ziemi (do 3m). Na składowisku wydzielane są kwatery. Pulpa jest wrzucana do wybranej. Zawarta w niej woda zaczyna odpływać, spływa do najniższego miejsca. Kopana jest wieża ujęciowa aby zbierać wodę. B małe cząstki dopływają do wieży. W kwaterze następuje hydrosegregacja cząstek. Zrzut następuje od obwałowań, bo duże cząstki podpierają i na nich można budować nowe obwałowania.
Podłoże składowiska nie jest szczelne, ale możemy je uszczelnić. Woda z popiołów przenika do wód gruntowych. Z popiołów są wypłukiwane substancje nieorganiczne: jony siarczanowe, chlorki, zw wapnia. Zapobieganie: drenaż, obiec rowami otwartymi, które będą zbierać wodę przesączającą się i będą ją odprowadzać.
Ważna jest lokalizacja, tam gdzie w podłożu są przewarstwienia o wyższej wodoszczelności a poziomy wód podziemnych są stosunkowo nisko, chronione np. przez warstwę gliny.
Gdy skończymy eksploatację to zamykamy od góry aby unikać pylenia (np. wprowadzenie roślinności).
Meander, zakole rzeki, wygięcie koryta rzeki, charakterystyczne dla rzek nizinnych. Zaczątkiem meandra może być ławica piaszczysta, na której osadza się drobny materiał transportowany przez rzekę, co zmienia przepływ strumienia wody, i nierównomierne podcinanie brzegów (meander ma brzegi strome po stronie zewnętrznej i łagodne po wewnętrznej). Z czasem rzeka tworzy nowe koryto, odcinając meander, który stopniowo zamienia się w starorzecze
2) Śluza- element hydrotechnicznej budowli piętrzącej, umozliwiajacej łącznosć między obszarami wodnymi o róznych poziomach zwierciadła. Zawiera 1 lub wiecej komór śluzowych, ograniczonych zarówno od strefy wody wyższej jak i niższej ruchomymi zamknieciami - wrotami. Głównie budowana przy jazach i zaporach.. Zasada działania. W komorze jest wanna ruchoma, która jest podnoszona (lub opuszczana) do poziomu wody za sluza.
3) Cele metody i skutki regulacji rzek
cele:
-ochrona przed powodzia: zapory boczne, czołowe, zbiorniki retencyjne, jazy
-ochrona brzegów i samego koryta rzeki :
ostrogi brzegowe- żywokanały z wikliny, wbijane w grunt co metr ( do rzek silnie meandrujących)
kanały
-dla usprawnienia splawnosci : jazy, kanały łaczące rzeki, śluzy
-dla celów ekonomiczno gospodarczych: budowa zapór i jazów przy elektrowniach, melioracja, nawadnianie i odwadnianie terenów rzecznych.
Skutki:
Zabezpieczenie przed powodzia, rozwój gospodarczy, energetyczny, transportowy, ale tez z drugiej strony zniszczenie naturalnych ekosystemów, brak nawilzania gleb leżących dalej od koryta rzeki ( wcześniej były tam rozlewiska), co prowadzi do ich wysychania,