Zasoby pewnej części systemu górnośląskiego obliczone na podstawie danych dekadowych z ostatnich 42 lat.

Węzeł nr1

Na podstawie danych przepływów w przekroju Świnna Poręba obliczamy charakterystykę wystąpienia przepływu o różnych prawdopodobieństwach. Skrajne wartości przepływów tj. 100 % i 0 % wyznaczamy za pomocą funkcji min i max a wartości pomiędzy nimi funkcją „percentyl”. Te funkcje wykorzystywane są analogicznie do każdej pozostałej kolumny w projekcie

Przepływy w Grodzisku Q_g obliczamy na podstawie rzeki Skawy w przekroju Świnna Poręba Q_SI i współczynnika przyrostu zlewni Δ_{S- g} = 0.31 pomiędzy przekrojem Świnna Poręba a przekrojem Grodzisko.

W obliczeniach uwzględniamy kolejno priorytety :

• przepływ nienaruszalny 2,0 [ m³ /s] , Q_nSK

• przerzut wody do Soły rurociągiem, max przepustowość 8,5 [ m³ /s], Q_s

• pobór wody dla miejscowości Grodzisko - 0,5 [ m³ /s],Q_g

Przepływy obliczamy w kolejności od najniższego do najwyższego priorytetu, tak więc przerzut z Grodziska do Soły Q_Sk-So, będzie to ilość wody która pozostanie jeśli od przepływu w przekroju Grodzisko Q_g odejmiemy wymagane dla Grodziska Q_GP i nienaruszalny Q_nSK.

Z / Wartość nie może być większa od 8,5 [ m³ /s] (przepustowość rurociągu),

Oraz nie może osiągać wartości ujemnych.

Przepływ nienaruszalny O_nSK nie posiajda żadnych ograniczeń, gdyż będzie tym co zostanie po djęciu od przepływu całkowitego rzeczywistych poborów do Grodziska i przerzutów do Soły.

Na podstawie symulacji możemy określić potrzebne nam gwarancje :

Przepływ nienaruszalny występuje z G = 98 % , Grodzisko otrzymuje wymaganą ilość wody z G = 95 % , przerzut wody rurociągiem pracuje w pełmi przez 40 % czasu.

Węzeł nr2

Dane są dopływy Q_k do kaskady zbiorników Tresna, Porąbka i Czaniec , dla ułatwienia obliczeń zbiorniki tworzące kaskadę traktujemy jako jeden o pojemności 87.5 mln [ m³],

Zakładając, że jest pełny na początku pierwszej dekady.

Symuulacja pracy zbiornika:

• dopływ do zbiornika Q_k ,

• wymagane pobory dla Bielsko Białej Q_BB= 2,5[ m³ /s]

• wymagane pobory dla Górnośląskiego Przedsębiorstwa Wodociągowego

• maxQ_{K GPU}= 8,3 [ m³ /s]

• przepływ nienaruszalny poniżej zbiornika q _{nk= 1,6}[ m³ /s]

• obliczamy ilość wody V w zbiorniku w każdej dekadzie.

Obliczamy całkowity odpływ Q _COK z kaskady.

Dla max przepływu w rurociągu z kaskady do GPW przez 96 % rozpatrywanego czasu, przepływ nienaruszalny występuje z G = 99 % a Bielsko Biała otrzymuje wymaganą ilość wody z G = 98 %. Możemy również obliczyć metodą prób i błędów inne gwarancje max przepływów w rurociągu, czemu będzie odpowiadać odpowiednia zmiana poborów wody przez GPW :

G=100 %, Q _K-GPW = 4,86[ m³ /s]

G=99 % , Q _K-GPW = 6,37[ m³ /s]

G=98 %, Q _K-GPW = 7,12[ m³ /s]

Węzeł nr3

Do obliczenia przepływów w przekroju Broszkowice Q_B zostały wykorzystane:

• przepływy poniżej kaskady Q _OK. (węzeł nr2)

• dopływy ze Skawy Q _Sk-So(węzeł nr1)

Przepływy te wyznacza nam suma przepływów poniżej kaskady O_OK , dopływu ze Skawy Q_Sk-So, oraz przyrost przepływu pomiędzy przekrojem przed kaskadą i przekrojem Broszkowice ( przepływy z przed kaskady mnożymy przez współczynnik przyrostu zlewni Δ_So=0,28)

W Broszkowicach :

• ujmowana jest woda dla Oświęcimia Q _B-O= 1,5[ m³ /s]

- pobierana do zbiornika Dziećkowice max Q_B-Dz=9[ m³ /s]

• przepływ nienaruszalny Q _nSoB=0,5 [ m³ /s]

Priorytetem najwyższym jest przepływ nienaruszalny, i kolejno - Oświęcim i Dziećkowice.

Rzeczywiste przepływy jw.

Przerzut do Dziećkowic max Q_DP=9[ m³ /s] możliwy jest tylko 50 % rozpatrywanego czasu.

G=100 %, Q _B-Dz = 1,38[ m³ /s]

G=100 %, Q _B-Dz = 2,82[ m³ /s]

G=100 %, Q _B-Dz = 3,43[ m³ /s]

Węzeł nr4

Dane są dopływy do Bożkowic Q _B-Dz

Symulacja pracy zbiornika.

Ze zbiornika Dziećkowice odpływ jest ściśle uzależniony od potrzeb odbiorców oraz przepustowości rurociągów , więc całkowity chwilowy odpływ ze zbiornika nie może przekroczyć sumy poborów wody do HK i GPW

Dane są:

• objętość zbiornika V=28,3 mln[ m³]

• dopływ rurociągiem ze Soły Q_B-Dz

• odpływy do GPW max Q_Dz-GPW=4,3 [ m³ /s]

• odpływ do Huty Katowice Q_Dz-HK=1,3 [ m³ /s]

Z / zbiornik w pierwszej dekadzie pełny,

Pojemność i odpływ całkowity obliczamy jak kaskada w węźle nr3

Z obliczeń wynika , że 40 % rozpatrywanego okresu czasu odpływ całkowity jest większ , więc wprowadzamy oznaczenie odpływu nadmiernego , fikcyjnego Q_f.

Korekta przerzutu wody Soła- Dziećkowice.

Korekta polega na odjęciu od przepływów do Dziećkowic przepływów fikcyjnych.

Węzeł nr5

Dane są przepływy dla Wisły w przekroju Skoczów Q_ws

Przepływy ze Skoczowa Q_ws powiększamy używając współczynnika zaewni różnicowej Δ_ws=1,2 w celu obliczenia przyrostu przepływu pomiędzy przekrojem a zbiornikem Goczałkowice.

Symulujemy pracę zbiornika i obliczamy odpływy rzeczywiste.

Dane są:

• dopływ do zbiornika Qg

• pobór do GPW maxQ_G-GPW=8,7[ m³ /s]

• wymagany przepływ nienaruszalny poniżej Goczałkowic na Wiśle Q_nW=0,4[ m³ /s]

• objętość zbiornika V=110mln[ m³ ]

Z/zbiornik jest pełny w pierwszej dekadzie

Przepływ nienaruszalny jest utrzymany na odpowiednim lub wyższym poziomie od wymaganego przez rozpatrywany okres czsu, pobór wody do GPW, który wstępnie założyliśmy możliwy jest z G=99 %.

G=100 %, Q _S-GPW = 94[ m³ /s]

G=100 %, Q _S-GPW = 8,46[ m³ /s]

G=100 %, Q _S-GPW = 8,95[ m³ /s]

Max przepływ do GPW

Możemy jedynie na podstawie powyższych obliczeń wyznaczyć max ilość wody dostarczonej do GPW przez rozpatrywany okres czasu dodając do siebie z G=100% pobory z Dziećkowic, kaskady trzech zbiorników i Goczałkowic. Otrzymujemy wynik Q_maxGPW= 14,18[ m³ /s]

SYSTEMY WODNO - GOSPODARCZE

MICHAŁ MAJKA

GRUPA 1, ROK III

---