TERVEZETT TÉMAKÖRÖK TARTALOM

Átírás

1 TERVEZETT TÉMAKÖRÖK I. Alapfogalmak, a víz jellemzői II. III. IV. Építmények álló vízben Építmények mozgó vízben Vízmennyiségek építmények környezetében V. Vízelvezetés szabad felszínű medrekben VI. VII. A vízellátó és vízelvezető hálózat főbb jellemzői Felszín alatti vizek és építmények VIII. Vízépítési nagyműtárgyaink IX. Szabványok, előírások Csoma: Vízépítés 1 TARTALOM VIII. Vízépítési nagyműtárgyaink Célok és műtárgytípusok Vízszintszabályozó műtárgyak hajózási célú műtárgyak árvízvédelmi művek vízenergetikai műtárgyak műtárgy-együttesek és műtárgy-rendszerek hazai példák Tisza-Körösvölgyi együttműködő vízgazdálkodási rendszer Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése Nagy tavaink vízszintszabályozása Csoma: Vízépítés 2 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 1

2 Célok Víz vagy túl sok, vagy túl kevés ennek ellensúlyozása: vizet mederben (v. máshol) visszatartani későbbi használatra tározni : vízhasznosítás célok: vízellátás (kommunális, ipari, mezőgazdasági): mennyiség (Q) a fontos hajózás : vízmélység (h) a fontos energiatermelés : mindkettő fontos ökológiai, jóléti, sport, stb.??? fontos duzzasztás + vízkivétel + átvezetés duzzasztás okozta kellemetlen hatások ellensúlyozása általában állandó (v. tartós) üzemű vízfolyást/szakaszt árvíz(teher)mentesíteni : vízkárelhárítás vízkivétel mederből vagy vízvisszatartás mederben tározótér + vízkivételi műtárgy / árapasztó műtárgy általában időszakos üzemű Csoma: Vízépítés 3 Vízszintszabályozó műtárgyak 1. Duzzasztást kialakító műtárgyak duzzasztómű sík- vagy dombvidéken max. duzzasztás LNV környezetében mederben. pl. Tiszalök ártéren/hullámtéren, töltéssel körülvéve, pl. Kisköre völgyzárógát domb- vagy hegyvidéken max. duzzasztás >> LNV, teljes völgy elárasztva 2. Vízkivételi műtárgyak hidraulikailag/szerkezetileg általában mint a duzzasztóművek Csoma: Vízépítés 4 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 2

3 Duzzasztóművek főbb műtárgytípusok felső vízátbocsátás: bukó fix gát billenőtábla alsó vízátbocsátás : zsilip sík szegmens fontosabb műtárgyak: kombinációk P é l d á k Csoma: Vízépítés 5 Békésszentandrás Békés Túr torkolat Kisköre Csoma: Vízépítés 6 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 3

4 Főbb típusok: Földgát Betongát Súlygát Íves gát Víz átjuttatása gáton Fenékleürítő Üzemi vízkivétel Árapasztó Völgyzárógátak Csoma: Vízépítés 7 Hazai példák Lázbérc Pátka Hasznos Köszörűvölgy Csoma: Vízépítés 8 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 4

5 A hajózás műtárgyai a hajóutak műtárgyai: hajófordítók kitérők várakozóhelyek 2. keresztezési műtárgyak csatornahidak hajóalagutak (akvadukt) 3. a kikötés műtárgyai rakpartok, rakodók, kikötők Csoma: Vízépítés 9 A hajózás a szintkülönbség műtárgyai hajócsatorna domborzati viszonyai miatt duzzasztás okozta szintkülönbség miatt főbb típusok hajóemelők hajósiklók, hajózsilipek hajózsilip, Ausztria zsiliplépcső, Panama hajósikló, Franciao. hajóemelő, Németo. Csoma: Vízépítés 10 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 5

6 Hajózsilip Részei: Kamra + kapuk + töltő/ürítő rsz. Zsilipelés módja (hegymenet) 1. Ha kamra szintje = alvíz, hajó be 2. Alvízi kapu zár 3. Kamra feltöltés felvízből 4. Felvízi kapu nyitás 5. Kamra szint = felvíz hajó ki Zsilipelés csak kikötött hajóval Kapunyitás csak kiegyenlítődés után hajóvonatzsilip, Németo. Dunakiliti Csoma: Vízépítés Szivattyútelepek Vízergetikai műtárgyak folyadéknak külső forrásból származó energiát ad át (Közmű_11. dia) 2. Vízerőművek Víz energiáját hálózatba táplálja Mozgási: hajómalom Helyzeti : vízerőművek Szivattyús energiatározás Csoma: Vízépítés 12 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 6

7 Átjárhatóság biztosítása Nemcsak halak, hanem egyéb vízi élőlények Alaptípusai Medencesoros Megkerülő csatornás Bőcs, Hernád Hallépcsők Nick, Rába Nick, Rába Csoma: Vízépítés 13 Műtárgy-együttesek Több célra együttesen kialakított műtárgyak Vízlépcsők Völgyzárógátas tározók Torkolati művek, árvízkapuk Árvíz kizárása (Bel)víz bejuttatás Hajózás biztosítása Példák: Lónyay csat. árvízkapu Mezőtúri árvízkapu Sió torkolati mű Békésszentandrás, Hármas-Körös Csórrét Csoma: Vízépítés 14 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 7

8 Vízlépcsők fő részei 1. duzzasztómű eszköz a duzzasztás fenntartására 2. erőtelep lehetőség : energiatermelés 3. hajózsilip cél: hajózás vagy következmény: hajóút helyreállítása 4. vízkivételi mű cél: használat, átvezetés, hajózás 5. hallépcső következmény : átjárhatóság helyreállítása 6. hullámtéri duzz. mű : következmény : árvízlevezetés helyreállítása 7. üzemi/közúti híd : járulékos haszon: közlekedés Csoma: Műtárgyak Vízépítés 15 A Kiskörei Vízlépcső Csoma: Műtárgyak Vízépítés 16 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés 8 2. Szakmérnöki Képzés

9 Műtárgy-rendszerek Jellemzői több, együttműködő kisebb/nagyobb műtárgy hozzá tartozó vízfolyás/csatornarendszer összehangolt üzemeltetés országrészekre kiterjedő hatás több cél: vízrendezési vízhasznosítási nem vízgazdálkodási hazai példák Tisza-Körösvölgyi együttműködő vízgazdálkodási rendszer Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése Nagy tavaink vízszintszabályozása Velencei-tó Balaton Csoma: Vízépítés 17 A Tisza-Körösvölgyi Együttműködő Vízgazdálkodási Rendszer Jellemzők Vízfolyások, csatornák és műtárgyak összetett vízkormányzási rendszere Fő cél: Tiszántúl (főként mg.) vízellátása Körös-völgy vízpótlása Eredete: 1930-as évek Fő részei: Tiszalök + KFCS rsz. Kisköre + NK rsz. Hortobágy, H-B. Vízlépcsők a Körösökön Csoma: Vízépítés 18 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 9

10 Vásárhely-terv továbbfeljesztése cél: MÁSZ + 1 m MÁSZ ehhez: - árapasztó tározó-rendszer : össz. 1.5 milliárd m 3 - nagyvízi mederrendezés - vidékfejlesztés, tájgazdálkodás - infrastruktúra fejlesztés I. ütem : 6 tározó terv Csoma: Vízépítés 19 I. ütem: 6 tározó Nagykunsági, ép. alatt 3: : : : : : 2014 Csoma: Vízépítés 20 Tiszaroff megnyitás, jún Cigánd BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 10

11 A Balaton Vízfelülete: 600 km 2 Vízgyűjtő területe:5800 km 2 tó hossza 78 km átlagos szélessége 7.7 km Víztömege kb. 2 milliárd m 3 átlagos mélysége 3.3 m általában befagy, átl. jégvastagság cm Fő tápláló vízfolyás: Zala: teljes vízgyűjtő 45%-a Leeresztés: Siófoki zsilip ( ) Sió 2 nyílású billenőtábla (névl. 80 m 3 /s) Hajózsilip Alvízi meder: tényl. kb. 50 m 3 /s Csoma: Vízépítés 21 Siófok - Balatonkiliti Vízszintszabályozás: vízkárkárelhárítás? parti elöntés? aszálykár? esztétikai közegészségügyi? vízhasznosítás? hajózási célú közlekedés? sport/szabadidő? jóléti/üdülési? halászati? Csoma: Vízépítés 22 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 11

12 A Velencei-tó Vízgyűjtő: 600 km 2 Térfogat: 46 mill.m3 Táplálja: K : Vereb-Pázmándi vf. NY : Császárvíz Leeresztés: Dinnyés-Kajtori csatorna Nádor-csatorna Sió Vízpótlás: Zámolyi és Pátkai tározók: saját víz Zámolyi (1971) Árvízcsúcs-csökkentése (tó túltöltődése) kialakuló vízhiányok pótlása Császárvíz km Vízgyűjtő: 248 km 2 Max. térfogat : 7.8 millió m 3 Pátkai (1974) a tó vízszintjének szabályozása halasítás, horgásztó Császárvíz km Max térfogat: 9.45 millió m 3 Csoma: Vízépítés 23 Mozgógátak (duzzasztóművek, vízkivételi művek, hajózsilipek) Fix részek: 1. alaplemez küszöbbel, energiatöréssel 2. meder- és parti pillérek fülkékkel Mozgó rész: 1. fő- és ideiglenes elzárás Csoma: Vízépítés 24 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 12

13 Alaplemez terhelése Terhek és hatások: = önsúly, víz súlya = felhajtóerő = pillérektől átadott erő?? = vizsgálandó: - normál üzem - leürített műtárgy = több nyílás? Vizhasznosítás-Betonépítmények Duzzasztóművek Csoma: Vízépítés 3. betonrészek 25 Pillérek terhelése Terhek és hatások: önsúly, víznyomás felhajtóerő elzárószerkezetből adódó terhelés szélnyomás (kiemelt táblával) jégnyomás kezelőhíd/közúti teher Tiszalök, duzzasztás Tiszalök, kiemelt főelzárás Vizhasznosítás-Betonépítmények Duzzasztóművek Csoma: Vízépítés 3. betonrészek 26 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés Szakmérnöki Képzés 13

14 Statikai váz és igénybevétel Erőhatások: Kívülről: földnyomás (közúti teherből is), TV nyomása Felülről: híd, elzáró szerk., mozgató berend., tartozékok Belül: önsúly, víz súly, stb. Alulról: talajreakció Igénybevételek: normál P O O nyíró nyomaték Szelvények: függ.: alul v o B v p B v o vízsz.: 2 szélen E középen B =B+(v o +v p )/2 B =B+(v o +v p )/2 H TV H H V V Csoma: Vízépítés Elzárószerkezet főtartóinak kiosztása Cél: minden főtartóra azonos terhelés jusson 2 2 h h n db. főtartó esetén: F B és Ft F n B 2 2n az i-edik tartót terhelő sáv alsó mélysége (i = 1..n): az i-edik tartó távolsága a felszíntől: h 3 h 2 h 1 y 1 y 2 y 3 H/n H/n H/n H/n 2 y i 3 Csoma: Vízépítés 28 Szakmérnöki Képzés 14 i h i i h i h 1 h BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Szakmérnöki Képzés i 1 p k E H TV i n