Download - Hidrotehnicke Konstrukcije Vezbe 1
Hidrotehni~ke konstrukcijeHidrotehni~ke konstrukcije=> [ta su to Hidrotehni~ke konstrukcije?=> [ta su to Hidrotehni~ke konstrukcije?Hidrotehni~ke konstrukcije su sve one konstrukcije koje su stalno ili Hidrotehni~ke konstrukcije su sve one konstrukcije koje su stalno ili povremeno u dodiru sa vodom, koje trpe uticaje od vode, i koje vr{e uticaj na povremeno u dodiru sa vodom, koje trpe uticaje od vode, i koje vr{e uticaj na vodu.vodu.=> [ta su osobenosti hidrotehni~kih=> [ta su osobenosti hidrotehni~kih
konstrukcija?konstrukcija?- voda deluje na wih;voda deluje na wih;
- one deluju na vodu;one deluju na vodu;
- wihova izgradwa je tehni~ki i wihova izgradwa je tehni~ki i tehnolo{ki veoma slo`ena;tehnolo{ki veoma slo`ena;
- zahtevaju veliku sigurnost jer zahtevaju veliku sigurnost jer wihov slom naj~e{}e wihov slom naj~e{}e izaziva katastofalne izaziva katastofalne posledice; posledice;
- wihova izgradwa dugo traje;wihova izgradwa dugo traje;
- veoma su skupe.veoma su skupe.
=> Kakve mogu da budu?=> Kakve mogu da budu?
- Prema trajnosti:Prema trajnosti: stalne ili privremene;stalne ili privremene;
- Prema polo`aju: Prema polo`aju: re~ne, jezerske, morske-okeanske, podzemne, mre`ne(kanali), re~ne, jezerske, morske-okeanske, podzemne, mre`ne(kanali), rezervoari...rezervoari...
- Prema delovawu: Prema delovawu: one koje mewaju, i one koje ne mewaju vodni re`im;one koje mewaju, i one koje ne mewaju vodni re`im;
- ......
• brana “Bajina Ba{ta”brana “Bajina Ba{ta”
Neki tipovi hidrotehni~kih konstrukcija:Neki tipovi hidrotehni~kih konstrukcija:
• AkvaduktiAkvadukti • CevovodiCevovodi
• Mostovski stuboviMostovski stubovi
• KanaliKanali
• KaskadeKaskade
• Merni objektiMerni objekti • Hidrotehi~ki tuneliHidrotehi~ki tuneli
Brane – najslo`enije hidrotehni~ke konstrukcijeBrane – najslo`enije hidrotehni~ke konstrukcije
=> [ta su to brane?=> [ta su to brane?
- Hidrotehni~ke konstrukcije koje pregra|- Hidrotehni~ke konstrukcije koje pregra|uju doline u ciqu formirawa ve{ta~kog uju doline u ciqu formirawa ve{ta~kog jezera (akumulacije). jezera (akumulacije).
=> ^emu slu`e akumulaciona jezera?=> ^emu slu`e akumulaciona jezera?
- Glavni razlog je da se sa~uva neka koli~ina- Glavni razlog je da se sa~uva neka koli~ina
vode za neku svrhu, a koja bi ina~e otekla vode za neku svrhu, a koja bi ina~e otekla u periodu kad za wome nema potrebe. u periodu kad za wome nema potrebe.
=> Koje su to svrhe za koje nam treba => Koje su to svrhe za koje nam treba voda?voda?
- Vodosnabdevawe nekog podru~ja;- Vodosnabdevawe nekog podru~ja;
- Proizvodwa elektri~ne energije;- Proizvodwa elektri~ne energije;
- Formirawe plovnih puteva;- Formirawe plovnih puteva;
- Protivpo`arna za{tita;- Protivpo`arna za{tita;
- Ribwaci, turizam;- Ribwaci, turizam;
......
• brana “Potpe}”brana “Potpe}”
• brana “\erdap”brana “\erdap”
=> Jo{ neka korist od akumulacija ?=> Jo{ neka korist od akumulacija ?
- Akumulaciona jezera pretstavqaju - Akumulaciona jezera pretstavqaju veoma efikasnu za{titu nizvodnog veoma efikasnu za{titu nizvodnog podru~ja od poplava. podru~ja od poplava.
- Formirawe akumulacija pru`a pod- - Formirawe akumulacija pru`a pod- sticaj razvoju lokalne ekonomije. sticaj razvoju lokalne ekonomije.
Brane – Osnovni elementiBrane – Osnovni elementi
=> Koji su glavni elementi brane ?=> Koji su glavni elementi brane ?
- - Telo braneTelo brane (prelivni i neprelivni deo)(prelivni i neprelivni deo) koje koje pregra|uje dolinu i ispred koga se formira pregra|uje dolinu i ispred koga se formira jezero – jezero – akumulacijaakumulacija..
- - PrelivPreliv, deo brane koji omogu}ava da , deo brane koji omogu}ava da vi{ak vode u akumulaciji, mo`e bezbedno vi{ak vode u akumulaciji, mo`e bezbedno da pre|e u nizvodno re~no korito.da pre|e u nizvodno re~no korito.
- - Umiriva~,Umiriva~, koji rasipa energiju prelivene koji rasipa energiju prelivene vode.vode.
- - Brzotok,Brzotok, kanal za vo|ewe vode sa preliva kanal za vo|ewe vode sa preliva do umiriva~a.do umiriva~a.
- - Ispusti,Ispusti, slu`e za pra`wewe akumulacije. slu`e za pra`wewe akumulacije.
ZMU
Nanos
Temeq ni i spust
(neprel i vni deo)Prel i v
Umi ri va~ energi je
Temeq
I njekci ona zavesa Drena na bu{oti na
Drena`na galer i ja
Tel o brane
Akumul aci ja
Kruna brane
Tel o brane(prel i vni deo)
Brzotok
ZDv
=> Koje elemente jo{ sre}emo na branama ?=> Koje elemente jo{ sre}emo na branama ? - Elemente za poboq{awe stabilnosti i funkcionalnosti brane:- Elemente za poboq{awe stabilnosti i funkcionalnosti brane: - - injekcionu zavesuinjekcionu zavesu, , drena`udrena`u, , zastorzastor, , galerijegalerije, , ustaveustave, , mostmost ... ... - Elemente za eksploataciju dobara od brane:- Elemente za eksploataciju dobara od brane: - - vodozahvatvodozahvat, , cevovodecevovode, , elektanuelektanu, , prevodnicuprevodnicu.. - Pomo}ne gra|evine:- Pomo}ne gra|evine: - - opto~ni tunelopto~ni tunel, , kanalekanale, , vodostanvodostan, , zatvara~ezatvara~e, , potporne zidovepotporne zidove, , nasipenasipe, , obaloutvrdeobaloutvrde... ...
Brane – Osnovni Brane – Osnovni pojmovipojmovi
=> Koje pojmove sre}emo pri razmatrawu brana?=> Koje pojmove sre}emo pri razmatrawu brana?
- - Kota krune braneKota krune brane je kota na vrhu tela brane. je kota na vrhu tela brane.
- - Kota krune prelivaKota krune preliva, je kota prelivne ivice., je kota prelivne ivice.
- - Kota normalnog usporaKota normalnog uspora pretstavqa kotu nivoa pretstavqa kotu nivoa vode u akumulaciji pri normalnom radu vode u akumulaciji pri normalnom radu brane.brane.
- - Kota maksimalnog uspora,Kota maksimalnog uspora, pretstavqa kotu pretstavqa kotu do koje se najvi{e mo`e popeti voda u do koje se najvi{e mo`e popeti voda u akumulaciji. akumulaciji.
- - Kota dowe vode,Kota dowe vode, je kota vode nizvodno od je kota vode nizvodno od brane u odgovaraju}im uslovima.brane u odgovaraju}im uslovima.
- - Gra|evinska visina brane,Gra|evinska visina brane, je razlika najvi{e je razlika najvi{e kote na telu, i najni`e kote temeqa brane.kote na telu, i najni`e kote temeqa brane.
- - Hidrauli~ka visina brane,Hidrauli~ka visina brane, je razlika nivoa u je razlika nivoa u akumulaciji i kote vode nizvodno od brane.akumulaciji i kote vode nizvodno od brane.
ZM U
ZKB
Ho
ZKP
Qo
Z = ZM U NU
ZKB
ZKP
a) Sl obodan pr el i v b) Prel i v sa ustavom
Qo
= ZNU
Ho
Do wa vod a
Go r w a vod a
Uzv
odn
o l
ice
Temeq naspojni ca
ZD V
ZG V
HG
Gr a| evi nska vi si na
H
Hi dr aul i ~ka vi si na
Profi l
Osa br ane - - Profil brane,Profil brane, pretstavqa mesto u dolini na kome se pretstavqa mesto u dolini na kome se gradi brana.gradi brana.
- - Osa brane,Osa brane, je linija koja polovi telo brane na koti je linija koja polovi telo brane na koti krune i spaja jednu obalu sa drugom. krune i spaja jednu obalu sa drugom.
Izgradwa brane i formirawe akumulacijeIzgradwa brane i formirawe akumulacije
=> Kako nastaju brana i akumulacija?=> Kako nastaju brana i akumulacija?
- potreba za nekom koristi od vode;- potreba za nekom koristi od vode;
- mogu}nost izgradwe i opravdanost investicije;- mogu}nost izgradwe i opravdanost investicije;
- ispitivawa na terenu;- ispitivawa na terenu;
- dobijawe svih potrebnih dozvola i saglasnosti;- dobijawe svih potrebnih dozvola i saglasnosti;
- pozicionirawe i dimenzionisawe akumulacije;- pozicionirawe i dimenzionisawe akumulacije;
- izbor i funkcionalno re{avawe pregrade;- izbor i funkcionalno re{avawe pregrade;
- - konstruktivno dimenzionisawe i izbor na~ina ikonstruktivno dimenzionisawe i izbor na~ina i
tehnologije gra|ewa objekata;tehnologije gra|ewa objekata;
- - revidovawe kompletnog projektarevidovawe kompletnog projekta;;
- obezbe|ivawe finansijskih sredstava;- obezbe|ivawe finansijskih sredstava;
- obezbe|ivawe terena za gra|ewe (otkup - obezbe|ivawe terena za gra|ewe (otkup terena);terena);
- priprema za gra|ewe;- priprema za gra|ewe;
- - samo gra|ewesamo gra|ewe (naj~e{}e u vi{e faza); (naj~e{}e u vi{e faza);
- zavr{no ure|ewe objeka, akumulacije i okoline;- zavr{no ure|ewe objeka, akumulacije i okoline;
- puwewe akumulacije i probni rad;- puwewe akumulacije i probni rad;
- - tehni~ki prijem objektatehni~ki prijem objekta;;
--eksploatacija uz stalno osmatrawe i nadzoreksploatacija uz stalno osmatrawe i nadzor..
Projektovawe BraneProjektovawe Brane
=> Ko sve u~estvuje u projektovawu brane?=> Ko sve u~estvuje u projektovawu brane?
- Glavi projektant brane je naj~e{}e - Glavi projektant brane je naj~e{}e Gra|evinski in`ewer - Hidrotehni~arGra|evinski in`ewer - Hidrotehni~ar..
- Hidrolo{ke analize i hidrauli~ke prora~une rade - Hidrolo{ke analize i hidrauli~ke prora~une rade Gra|evinski in`eweri - Hidrotehni~ariGra|evinski in`eweri - Hidrotehni~ari;;
- Re{avawe konstrukcije i analize stabilnosti rade - Re{avawe konstrukcije i analize stabilnosti rade Gra|evinski in`eweri - KonstruktivciGra|evinski in`eweri - Konstruktivci;;
- Re{avawe temeqewa, tunele i stabilnost kosina - Re{avawe temeqewa, tunele i stabilnost kosina Gra|evinski in`eweri - Geotehni~ariGra|evinski in`eweri - Geotehni~ari;;
- Pored wih u projektovawu u~estvuju i:- Pored wih u projektovawu u~estvuju i:
- - Gra|evinski in`eweri ostalih profila;Gra|evinski in`eweri ostalih profila;
- - Geodetski in`eweri;Geodetski in`eweri;
- - Geolozi;Geolozi;
- - Ma{inski in`eweri;Ma{inski in`eweri;
- - In`eweri elektrotehnike;In`eweri elektrotehnike;
- Tehnolozi;- Tehnolozi;
- - Ekonomisti;Ekonomisti;
- - Pravnici.Pravnici.
- a nekad i:- a nekad i:
- - In`eweri {umarstvaIn`eweri {umarstva;;
- - Saobra}ajni in`eweriSaobra}ajni in`eweri;;
- - Rudarski in`eweriRudarski in`eweri;;
- - SpeleoloziSpeleolozi;;
- - EkoloziEkolozi;;
......
Hidrolo{ke analize i hidrauli~ki prora~uniHidrolo{ke analize i hidrauli~ki prora~uni
=> [ta su to hidrauli~ki prora~uni na jednoj brani?=> [ta su to hidrauli~ki prora~uni na jednoj brani?
- Hidrauli~ki prora~uni su svi oni prora~uni koji razmatraju te~ewe vode preko i oko brane.- Hidrauli~ki prora~uni su svi oni prora~uni koji razmatraju te~ewe vode preko i oko brane.
=> Koji su to prora~uni koje rade kolege “Hidra{i” ?=> Koji su to prora~uni koje rade kolege “Hidra{i” ?
- Gra|evinski in`eweri – hidrotehni~ari u okviru projekta brane prvenstveno:- Gra|evinski in`eweri – hidrotehni~ari u okviru projekta brane prvenstveno:
- dimenzioni{u akumulacioni prostor;- dimenzioni{u akumulacioni prostor;
- odre|uju hidrolo{ke podloge – hidrograme, linije nivoa, ...- odre|uju hidrolo{ke podloge – hidrograme, linije nivoa, ...
- oblikuju i dimenzioni{u geometriju objekta;- oblikuju i dimenzioni{u geometriju objekta;
- projektuju sve elemente za transport i eksploataciju vode na objektu, i oko objekta;- projektuju sve elemente za transport i eksploataciju vode na objektu, i oko objekta;
- ispituju energetske potencijale;- ispituju energetske potencijale;
- vr{e sve - vr{e sve hidrauli~ke prora~unehidrauli~ke prora~une;;
- projektuju sve objekte za{tite od voda, i bave se ekolo{kim uticajima objekta. - projektuju sve objekte za{tite od voda, i bave se ekolo{kim uticajima objekta.
=> Koji hidrauli~ki prora~uni su najinteresantniji za konstruktivce?=> Koji hidrauli~ki prora~uni su najinteresantniji za konstruktivce?
- Linija nivoa dowe vode - daje kotu vode nizvodno od brane;- Linija nivoa dowe vode - daje kotu vode nizvodno od brane;
- - Odre|ivawe transformacije poplavnog talasaOdre|ivawe transformacije poplavnog talasa - daje kotu maksimalnog uspora i dimenzije - daje kotu maksimalnog uspora i dimenzije
elemenata objekta;elemenata objekta;
- - Prora~un umirewa vodeProra~un umirewa vode – daje dimenzije objekta koje uti~u na veli~inu nekih optere}ewa. – daje dimenzije objekta koje uti~u na veli~inu nekih optere}ewa.
Transformacija poplavnog talasaTransformacija poplavnog talasa
[ta je topoplavni talas?[ta je topoplavni talas?
Akumulacije se formiraju da zadr`e vodu, koja bi Akumulacije se formiraju da zadr`e vodu, koja bi ina~e otekla, i sa~uvaju je, sve dok se zbog slabijeg ina~e otekla, i sa~uvaju je, sve dok se zbog slabijeg doticaja, u nekom periodu ne pojavi doticaja, u nekom periodu ne pojavi deficit deficit vode.vode.
Me|utim, “s vremena na vreme” se doga|a da usled Me|utim, “s vremena na vreme” se doga|a da usled izvesnih uticaja – izvesnih uticaja – naj~e{}e klimatskihnaj~e{}e klimatskih, u ve} punu , u ve} punu akumulaciju dolazi voda za koju nema vi{e mesta. akumulaciju dolazi voda za koju nema vi{e mesta. Takav Takav doticaj vode u nekom vremenskom intervalu doticaj vode u nekom vremenskom intervalu nazivamonazivamo ““poplavi talaspoplavi talas”.”.
Iz nemogu}nosti akumulacije da primi svu vodu Iz nemogu}nosti akumulacije da primi svu vodu proisti~e da poplavni talas dovodi do proisti~e da poplavni talas dovodi do prelivawaprelivawa preko preliva na brani.preko preliva na brani.
Veli~ina prelivawa se razlikuje od slu~aja do slu-Veli~ina prelivawa se razlikuje od slu~aja do slu-~aja, a sa projektantske ta~ke gledi{ta ~aja, a sa projektantske ta~ke gledi{ta interesantna su interesantna su prelivawa neke verovatno}e prelivawa neke verovatno}e pojavqivawapojavqivawa, ili nekog , ili nekog povratnog peiodapovratnog peioda kako se kako se to uobi~ajeno zove.to uobi~ajeno zove.
Prora~un transformacije poplavnog talasa
[ta se prora~unava kod transformacije poplavnog talasa?- Transformacija poplavnog talasa podrazumeva promenu dolaznog hidrograma u izlazni
hidrogram usled prigu{uju}eg dejstva akumulacije na prostirawe talasa. - Promena hidrograma nastaje iz razloga {to sva voda koja stigne u akumulaciju ne mo`e
odmah ida istekne zbog re`ima te~ewa na prelivu, ve} se neko vreme (dok “~eka” da prelije preko preliva), zadr`ava u akumulaciji podi`u}i wen nivo. - Ovime se name}e da su ciq prora~una transformacije poplavnog talasa, visina izdi-
zawa vode u akumulaciji iznad kote krune preliva i hidrogram izlaznog talasa.
Na osnovu kojih polaznih veli~ina se vr{i prora~un?- Ovo pitawe je ekvivalentno pitawu od ~ega zavise prora~unske veli~ine.
- Za prora~un su svakako potrebni: - Veli~ina i oblik dolaze}eg (ulaznog) talasa; - Dimenzije i karakteristike preliva;
- Dimenzije i karakteristike akumulacije.
Na ~emu se zasniva prora~un?
- U su{tini prora~un pretstavqa bilans vode u akumulaciji. Jedna~ina bilansa ka`e da
“SVA VODA KOJA DOTI^E U AKUMULACIJU, MORA DA OSTANE U WOJ, DA PRELIJE PREKO PRELIVA, ILI DA SE POTRO[I” - Ova relacija, uz opravdano zanemarivawe potro{we je osnova ra~unskog modela!
Jedna~ina bilansa vode u akumulaciji je:
)()()(
tQtQdt
tdVIZUL
Z
Z
Q
Q
V
t
Kri vaProti caja EO
Kri vaZapremi ne
Ul azni Hi drogram
V
Z
Q(t)IZ
Q (t)UL Q(Z)
V(Z)
Q (t)UL
Qul je hidrogram ulaznog talasa i dat je parovima ta~aka vreme – proticaj.Posledica toga je nemogu-}nost analiti~kog re{a-vawa problema.
Qiz je hidrogram izlaznog talasa i dat je izrazom :
Qiz = m(Ho)e(Ho)B(2gz3)1/2
odnosno: Qiz = Qiz (Ho,Z). Ovde je problem {to je Ho veli~ina koja karakteri{epreliv i predstavqa ciqprora~una: Ho = max Z tj. Ho je visina poplavnog talasa.
Posledica ove ~iwenice jeste da prora~un ne mo`e biti direktan jer zavisi od svog ishoda.Stoga se prora~un vr{i iterativno: Pretpostavka No -> prora~un novo No -> novi prora~un sve dok se ne poklope polazno i dobijeno No.
Zbog oblika ulaznog talasa datog doticajima sa vremenskim korakom t, diferencijalnu jedna~inu bilansa moramo posmatrati u inkrementalnom obliku:
Za svaki posmatrani trenutak Qul je poznata vrednost (broj), Qiz = Qiz (Ho,Z) je funkcija predpostavqene vrednosti No i kote vode u akumulaciji za posmatrani trenutak.
Kako i V(t) tj zapremina vode u akumulaciji (ili zapremina vode u akumulaciju iznad kotepreliva) mo`e da se izrazi kao V(Z) koje je odgovaraju}i integral datog P(Z), tj. povr{ine akumulacije koju ina~e dobijamo planmetrisawem sa topografske podloge. Odatle imamo:
Grupisawem poznatih vrednosti iz predhodne iteracije na levoj stani relacije i nepoznatihvrednosti funkcija na desnoj strani relacije dobijamo nelinearnu implicitnu relaciju kojunazivamo inkrementalna jedna~ina bilansa.
)()()()()()(
21 tQttQtQttQ
t
tVttVIZIZULUL
),(),()()(
Z1 Z 1 211 ZHoQZHoQQQ
t
ZVZViIiIiULiUL
ii
Inkrementalna jedna~ina bilansa na vremenskom intervalu t :
Ova jedna~ina se treba re{avati na svakom intervalu t sve dok Z raste.
Maksimalna vrednost Z jeste tra`ena vrednost No koju poredimo sa petpostavkom!
Prora~un je slo`en i zametan, kako izbe}i mu~ewe?- mogu}e je prora~un sprovesti tabelarno {to smawuje mogu}nost gre{ke. (nekoliko tabela sa po desetak redova);- mogu}e je za re{avawe nelinearne jedna~ine koristiti savremene kalkulatore.
(nekoliko puta po desetak ukucavawa izraza);- mogu}e je prora~un sprovesti tabelarno u EXCEL-u koriste}i se wegovom opcijom za re{avawe nelinearnih jedna~ina. (nekoliko puta po desetak startovawa opcije GOAL SEEK);- mogu}e je koristiti i naprednije tehnike EXCEL okru`ewa!
(jedno formirawe makroa – aplikacija za sva vremena);
SAVET: Prora~un popravnog talasa nije posao konstruktivca ve} hidra{a! Ne treba se kolegama me{ati u posao, pustite ih da re{avaju ono za {ta su
stru~ni!Ne smete verovati nikome! Rezultate prora~un transformacije poplavnog
talasaproverite kad ve} znate i mo`ete!
t
ZVZHoQQ
t
VQQ i
iIiIi
iULiUL
)(2
),(2 1
1 Z Z 1
Umirewe vode koja preliva
Voda koja prelije preko brane, sjuri se niz nizvodnu kosinu i velikom brzinom ulazi unizvodno re~no korito, nije li to opasno, i sme li se to dopustiti?- Naravno da je opasno pustiti ne umiren mlaz prelivne vode u nizvodni vodotok!
Kako se mo`e umiriti prelivni mlaz?
1. izgradwom konstruktivnih prepreka,
du` puta kojim mlaz odlazi u nizvodni
vodotok. (skupo zbog ~estih poprvki!);
2. raspr{ivawem mlaza – ski skok
(elegantno, jeftino ali ne ba{ uvek i
izvodqivo);
3. umirewe vode masom vode sa nizvodne
strane – formirawem hidrauli~kog
skoka u umiruju}em bazenu – slapi{tu;
4. kombinovawem hidrauli~kog skoka u
slapi{tu sa preprekama, tj zubima u
slapi{tu.
Q
Q
P repreka na putu ml aza
Hidrauli~ki skok
Ski-skokQ
Q Hidrauli~ki skokQ
Zubi u slapi{tu
Prora~un kote dna umiruju}eg bazena => Kako se dimenzioni{u objekti za umirewe energije vode? - Iako se za razli~ite objekte za umirewe sprovode posebni prora~uni svi oni kao
klasi~ni hidrauli~ki prora~uni umirewa energije imaju zajedni~ku osnovu:
-> po{to pokazuju umirewe energije, svi prora~uni koriste energetsku, t.j. Bernulijevu jedna~inu izme|u uzvodnog preseka (maksimalna potencijalna
energija) i t.z.v. su`enog preseka (maksimalna kineti~ka energija).
- Svi prora~uni koriste i jedna~inu kontinuiteta, jer nema gubitaka
vode izme|u preliva i dowe vode.
- Svi prora~uni koriste i jedna~ine koje opisuju odgovaraju}e procese disipacije energije na usvojenom
objektu: - prepreke: otpor oblika; - ski skok : jedna~inu kosog hica;
- hidrauli~ki skok – svoju jedna~inu zasnovanu na ravnote`i sila vode
u umiruju}em bazenu;
Z EGV GV
ZDV
ZDS
hB
V2h1
Q
LB
hDV
1 2
12 3I
V1
0Uzvodni presek
Su eni pr esek
Hi draul i ~ki skok Q
Osim navedenih sli~nost treba primetiti da prilikom svih prora~uni koristi proticaj Q koji je maksimalni proticaj dobijen prilikom prora~una transformacije poplavnog talasa.
Postavqawem navedenih jedna~ina i eliminacijom nepoznatih veli~ina, dobija se itera-tivni prora~un po jednoj nepoznatoj veli~ini.
Po prirodi problema, najjednostavniji prora~un imamo ako za promenqivu izberemo brzinuvode u su`enom preseku!
Ukoliko prora~unavamo umiruju}i bazen bez zuba, t.z.v. Bunicu postoji i relativno jednostavnoimplicitno re{ewe za odre|ivawe dubine vode u su`enom preseku:
gde su: B1 usvojena {irina slapi{ta; g gravitaciono ubrzawe; koeficijent potopqenosti hidrauli~kog skoka, kao mera sigurnosti prora~una; koeficijent smawewa brzine usled energetskih gubitaka du` brzotoka; (ove gubitke uobi~ajeno zanemarujemo ~ime dodatno doprinosimo sigurnosti ra~una); Z hidrauli~ka visina posmatranog objekta h1 dubina vode u su`enom preseku;Pogodnost ovog prora~una je jednostavno izra`avawe svih parametara bu~nice iz h1:
Spregnuta dubina: h2 = h1 ((1 + 8(Q/(gB1 h1 2)) 2) 0.5 -1 )/2 ; Du`ina slapi{ta: Ls = 5 h2
ZhBg
Q
hBg
Qh
2
122
1
2
31
21
211
12
81
221
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije Otvoriti aplikaciju: Elaborat Hidrotehnicki proracun i ukoliko je ponu|eno izabrati “Enable Macros”
Ukoliko nije ponu|eno:otvoriti:Tools/Macro/Security... i podesiti na Medium, zatvoriti aplikaciju i potom ponoviti otvarawe!
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
U vrhu lista “Kriva zapremine” uneti va{e G i S (u listu se smeju mewati samo crveni podaci!)i aktivirati zeleno dugme “Prora~un” !
Posle kra}eg rada aplikacija otvara list:“Dispozicija” ~ime je prora~un zavr{en !
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
Otvotiti list “Ulazni podaci” i proveriti da liuneti podaci odgovaraju podacima datim u zadatku! Ako je sve u redu zapisati plavo ispisanu vrednost:Usvaja se: Ho = ....... m to je prvi tra`eni podatak.Nadaqe zapisati i dobijenu vrednost :Qmax = ................ m3/s to je drugi tra`eni podatak.
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
Otvotiti list “Tabela” i proveriti da li su uposledwoj desnoj koloni svi brojevi bliski 0!
Ovo je indikator uravnote`enog numeri~kog postupka i dokazuje nam da je prora~un korektno ura|en.Najve}a vrednost u koloni Zi zaokru`ena na vi{e je Ho a u koloni Qik zaokru`ena na vi{e je Qmax !
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
Otvotiti list “Dijagram” i proveriti da li u vrhu plave linije dolazi do presecawa crvene linije.
Plava linija je vrednost isticawa a crvena dotoka, i oni su jednaki pri Ho i Qmax. (ZA[TO!)
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
List “Bucnica ulaz” je list za unos podataka pri prora~unu slapi{ta. Proveriti unete podatke!
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
List “Bucnica racun” slu`i za prora~un slapi{ta. Sa ovog lista treba pro~itati vrednosti koje se tra`e u zadatku: h1, Zds, i Ls.
Pomerawem formule treba da se pojaviti poqe:EQ = 0 (ili ne~em bliskom nuli!)To je indikator vaqanosti numeri~kog prora~una!
Prora~un pomo}u EXCEL - aplikacije
List “Dispozicija” sra~unava sve veli~ine potrebne za crtawe preseka prelivne lamele brane!
Podaci sa ovog crte`a su neophodni geometrijski podaci za izradu ostalih zadataka u elaboratu!
Crte` prelivne lamele brane (kako su odre|ene sve dimenzije)