Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej

Specjalizacja IW Rok studiów V

PROJEKT POMPOWNI MELIORACYJNEJ

Rok akademicki 2001/2002

Anna Święs

Spis treści

1. Dane ogólne

1. Przedmiot opracowania

2. Podstawa opracowania

3. Materiały wykorzystane do opracowania

4. Lokalizacja obiektu

5. Charakterystyka geotechniczna

6. Rozwiązanie techniczne

2. Część obliczeniowa

3. Część graficzna

1. Dane ogólne

1. Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest przepompownia melioracyjna dla powiatu Lipsko w województwie kieleckim znajdujący się na arkuszu 30 obiektu Iłżanka.

2. Podstawa opracowania

Podstawę formalną opracowania stanowi umowa z dnia 25 listopada 2001 r. z wójtem powiatu Lipsko.

1. Materiały wykorzystane do opracowania

częściowe podkłady sytuacyjno - wysokościowe dostarczone przez inwestora

Plan Zagospodarowania Przestrzennego

obowiązujące normy i przepisy branżowe

literatura techniczna

2. Lokalizacja obiektu

Projektowana przepompownia znajduje się we wsi Mosteczna 3 km na zachód od stacji PKP oraz 10 km na południe od drogi krajowej E4.

3. Charakterystyka geotechniczna

Omawiany teren budują utwory trzeciorzędowe , wykształcone w postaci iłów miocenu, a na nim zalegają utwory czwartorzędowe - niejednorodne, występujące w postaci glin, iłów, piasków i żwirów. Podłoże zbudowane jest z 10-15 metrowego kompleksu wodno - lodowcowych utworów czwartorzędowych. Powierzchnia terenu nachylona jest w kierunku wschodnim. Rzędne wysokościowe terenu zawierają się w granicach 225,00 - 300,00 m n.p.m. Woda gruntowa występuje na zmiennych głębokościach - od 1-2 m.

Badania geologiczno - inżynierskie przeprowadzono w maju 2001 r.

4. Rozwiązanie techniczne

Przepompownię melioracyjną zaprojektowano w celu przenoszenia wody na sieci nawadniające okoliczne obszary rolnicze we wsi Mosteczna. Zastosowanie przepompowni jest konieczne ze względu na niekorzystne ukształtowanie terenu - teren falisty. Spadki terenu nie pozwalają na grawitacyjne odprowadzenie wody z sieci nawadniającej.

Na podstawie danych hydrologicznych określono wielkości przepływów na rowie na którym umieszczona będzie przepompownia. Dopływ na doprowadzalniku jest rzędu 2,0 m³ s^-1. zastosowano przepompownie typu półzwartego z dwoma pompami typu 100 P 20 wyprodukowane w Warszawskiej Fabryce Pomp.

Sekcja posiada wypad betonowy z osobnymi komorami wypadowymi dla każdego wylotu rurociągu tłocznego zamykany klapą zwrotną.

OBLICZENIA HYDRAULICZNE

Dane wyjściowe:

Przepływ: Q = 2,0 m³ s^-1

Geometryczna wysokość podnoszenia: H = 3 m

Kanał doprowadzający: I = 0,0005; m = 1: 1,5; n = 0,035

1. Przyjęcie pomp.

Przyjęto wstępnie w oparciu o Warszawski Katalog Norm dwie pompy pionowe typu 100 P 20 o parametrach pracy:

• wydajność Q = 2,0 m³ s^-1

• wysokość podnoszenia H_p = 8,2 m sł. H₂O

• średnica wylotu d_wy = 1000 mm

• średnica wlotu d_wl = 1600 mm

• prędkość obrotowa n = min^-1

• przewidywana sprawność η = 84 %

2. Straty ciśnienia na przewodzie tłocznym.

1. Straty lokalne na wlocie - h_wl

V_wl - dopuszczalna prędkość wody dopływającej do wlotu

V_wl = 1,5 m s^-1

Str. 18, wytyczne instruktażowe projektowania budowli wodno melioracyjnej. Przepompownie CBS i PWN w Warszawie Nr 7/71 Warszawa 1971.

g = 9,81 m s^-2

ξ = 0,5 → dla V = 1,5 m s^-1

2. Obliczenie parametrów rurociągu tłocznego.

V_tł - dopuszczalna prędkość wody w rurociągu tłocznym

V_tł = 2,5 m s^-1

Str. 20, wytyczne instruktażowe projektowania budowli wodno melioracyjnej. Przepompownie CBS i PWN w Warszawie Nr 7/71 Warszawa 1971.

F_śr - pole przekroju poprzecznego rurociągu

d_wy - średnica rurociągu

Przyjęto średnicę wylotu 1000 mm.

3. Obliczenie prędkości rzeczywistej w przewodzie tłocznym - V_rz.

V_dop = (2,0 - 3,0) m s^-1 - dla rurociągów φ > 250 mm

Str. 20, wytyczne instruktażowe projektowania budowli wodno melioracyjnej. Przepompownie CBS i PWN w Warszawie Nr 7/71 Warszawa 1971.

d_wy - przyjęta średnica rurociągu (przewodu tłocznego)

d_wy = 1,0 m

F_śr - pole przekroju poprzecznego rurociągu

Prędkość rzeczywista w przewodzie na wylocie jest prawidłowa.

2.4 Obliczenie prędkości rzeczywistej na wlocie - V_rzwl

d_wl - przyjęta średnica rurociągu na wlocie

d_wl = 1,6 m

F_śr - pole przekroju poprzecznego rurociągu

V_dop = 1,5 m s^-1 - dla rurociągów φ > 250 mm

V_dop > V_rz

1,5 m s^-1 > 1,0 m s^-1

Prędkość rzeczywista w przewodzie na wlocie jest prawidłowa.

1. Obliczenie strat na długości rurociągu tłocznego - ΔH_tł

L - długość rurociągu tłocznego

L = 15 m

V_rz = 1,0 m s^-1

d_wy = 1,6 m

c - wsp. prędkości Bazina

2. Obliczenie strat miejscowych na rurociągu tłocznym - ΔH_m

Na przewodzie tłocznym założono armaturę:

1 kolano ξ = 0,3

1 zawór zwrotny ξ = 1,5

1 zasuwa ξ = 0,3

2,1

3. Całkowite straty na przewodzie tłocznym ΔH

4. Całkowita wysokość podnoszenia H_c

H_c < H_p

4,04 m < 8,20 m

Jak wynika z obliczeń przyjęte pompy spełniają wymagania projektowe.

3. PRZYJĘCIE WYMIARÓW KOMÓR CZERPNYCH

Schemat:

(wymiary podano na przekroju w części rysunkowej )

4. Obliczenie przekroju doprowadzalnika najkorzystniejszego hydraulicznie.

Dane :

Przepływ: Q = 2,0 m³ s^-1

Geometryczna wysokość podnoszenia: H = 3 m

Kanał doprowadzający: I = 0,0005; m = 1: 1,5; n = 0,035

Szukane:

Głębokość napełnienia: t [m]

Szerokość dna: b [m]

Prędkość przepływu: V [m s^-1]

Głębokość napełnienia kanału określamy drogą kolejnych założeń ze wzoru:

Zakładam t - napełnienie rowu wodą

t = h - s [m]

gdzie:

s - rezerwa zależna do rodzaju użytków

t = 1,56 - 0,30 = 1,26 m

1. Obliczenie pola powierzchni przekroju poprzecznego

2. Obliczenie obwodu zwilżonego

3. Obliczenie promienia hydraulicznego

4. Obliczenie współczynnika prędkości

wzorem Bazina.

gdzie:

- współczynnik szorstkości koryta rowu

dla dobrze utrzymanego koryta ziemnego m - 1,5

5. Obliczenie prędkości przepływu wody w rowie

I = 0,0005

6. Obliczenie przepływu rzeczywistego ( Q_obl.)

5. Zbiornik wyrównawczy.

---