Gyakorló példa vízlépcső-terv fő adatai a Duna egy közepes mellékfolyójára

Hasonló dokumentumok
Ipari matematika 2. gyakorlófeladatok

TASSI TÖBBFELADATÚ LEERESZTŐ MŰTÁRGY

Néhány közelítő megoldás geometriai szemléltetése

vízerő hasznosítás Készítette: Dr. Kullmann László, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1. és 3. előadás anyaga A vízgazdálkodás területei

A fa hordók geometriájáról

A hordófelület síkmetszeteiről

2. (b) Hővezetési problémák. Utolsó módosítás: február25. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

Megújuló energiaforrások Vízerő hasznosítás

ELÕADÁS ÁTTEKINTÉSE. Környezetgazdálkodás 2. A hidraulika tárgya. Pascal törvénye. A vízoszlop nyomása

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai 1.

Jedlik Ányos Fizikaverseny 3. (országos) forduló 8. o A feladatlap

Differenciálszámítás. 8. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Differenciálszámítás p. 1/1

Mechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó

MIKE URBAN MOUSE Csıhálózati áramlási modell. DHI Prága oktatási anyagainak felhasználásával. Kiválasztás menü és eszköztár. Csomópontok és csövek

Forogj! Az [ 1 ] munkában találtunk egy feladatot, ami beindította a HD - készítési folyamatokat. Eredményei alább olvashatók. 1.

Egy nyíllövéses feladat

A brachistochron probléma megoldása

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Meghatározás: Olyan egyenlet, amely a független változók mellett tartalmaz egy vagy több függvényt és azok deriváltjait.

Szabályos fahengeres keresztmetszet geometriai jellemzőinek meghatározása számítással

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

A közönséges csavarvonal érintőjének képeiről

Az elliptikus hengerre írt csavarvonalról

Numerikus integrálás

Hajózás a Maros folyón

2 (j) f(x) dx = 1 arcsin(3x 2) + C. (d) A x + Bx + C 5x (2x 2 + 7) + Hx + I. 2 2x F x + G. x

Matematika III. harmadik előadás

Duna -Megújulóenergia, forrás funkció. Bálint Gábor. VITUKI Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet

Alapfogalmak Vízmérce: vízállás mérésére alkalmas pontos helye mederszelvény, folyamkilométer vízgyűjtőterület mérete 0 pont tengerszint feletti magas

Mérnök Informatikus. EHA kód: f

A SZÉL ENERGIÁJÁNAK HASZNOSÍTÁSA Háztartási Méretű Kiserőművek (HMKE)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

Azononosító matrica FIGYELMESEN RÁRAGASZTANI MATEMATIKA. felső szint MATA.28.MA.R.K1.28 MAT A D-S028

függvény grafikonja milyen transzformációkkal származtatható az f0 : R R, f0(

Matematika 10 Másodfokú egyenletek. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

(2006. október) Megoldás:

DINAMIKAI VIZSGÁLAT ÁLLAPOTTÉRBEN Dr. Aradi Petra, Dr. Niedermayer Péter: Rendszertechnika segédlet 1

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

f x 1 1, x 2 1. Mivel > 0 lehetséges minimum. > 0, így f-nek az x 2 helyen minimuma van.

SZÉLTURBINÁK. Előadás a BME Áramlástan Tanszékén Dr Fáy Árpád 2010 április 13

A hidrosztatika alapegyenlete vektoriális alakban: p = ρg (1.0.1) ρgds (1.0.2)

Differenciálegyenletek. Vajda István március 4.

Területszámítás Ívhossz számítás Térfogat számítás Felszínszámítás. Integrálszámítás 4. Filip Ferdinánd

A fák növekedésének egy modelljéről

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Vontatás III. A feladat

vízerı hasznosítás Elıadó: Dr. Kullmann László docens Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék A vízgazdálkodás területei árvízmentesítés folyószabályozás

Runge-Kutta módszerek

Az α értékének változtatásakor tanulmányozzuk az y-x görbe alakját. 2 ahol K=10

Függvények vizsgálata

Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,2,3.(a),(b),(c), 6.(a) feladatokra

7. 17 éves 2 pont Összesen: 2 pont

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

Áramlástechnikai gépek Hibabecslés segédlet

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

5. fejezet. Differenciálegyenletek

Tranziens jelenségek rövid összefoglalás

Folyami hidrodinamikai modellezés

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Számelmélet

Készítette: Halász Csilla ÉMVIZIG Miskolc. Az előadás november 30-án szakdolgozat prezentációként került bemutatásra.

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

Rugalmas láncgörbe alapvető összefüggések és tudnivalók I. rész

A vízgyűjtő, mint a hidrogeográfiai vizsgálatok alapegysége Jellemző paraméterek. Az esésgörbe

mérete függ: medermélységtől vízhőmérséklettől szélsebességtől lökésperiódusoktól tavi szél parti szél

Brockhauser Barbara, Deme Sándor, Hoffmann Lilla, Pázmándi Tamás, Szántó Péter MTA EK, SVL 2015/04/22

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Függvények Megoldások

Vonatablakon át. A szabadvezeték alakjának leírása. 1. ábra

NULLADIK MATEMATIKA szeptember 13.

Függvények határértéke, folytonossága FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, SZÉLSŐÉRTÉK FELADATOK MEGOLDÁSA

Kisérettségi feladatgyűjtemény

MATLAB. 8. gyakorlat. Differenciálegyenletek

Differenciálegyenletek

Hidrometeorológiai értékelés Készült január 27.

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Anyagismeret a gyakorlatban (BMEGEPTAGA0) KEMÉNYSÉGMÉRÉS

Példa: Normálfeszültség eloszlása síkgörbe rúd esetén

Modellkísérlet szivattyús tározós erőmű hatásfokának meghatározására

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Paraméter

Microsoft Excel Gyakoriság

Mechanika - Versenyfeladatok

Fizika 1 Mechanika órai feladatok megoldása 7. hét

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

SZÉL A KIMERÍTHETETLEN ENERGIAFORRÁS

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

Descartes-féle, derékszögű koordináta-rendszer

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

Egy felszínszámítási feladat a tompaélű fagerendák témaköréből

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan!

SZÉLGENERÁTOROK : ELMÉLET ÉS GYAKORLAT

Átírás:

Gyakorló példa vízlépcső-terv fő adatai a Duna egy közepes mellékfolyójára Adatok Magyarország, illetve a Kárpát-medence folyóinak vízsebességéről, vízozamáról, eséséről már több, mint éve ozzáféretőek, például Viczián Ede: Magyarország vízerői, Pallas Irodalmi és Nyomdai Rt, Budapest, 9 művében. A folyó esése a tervezett vízlépcső elyszínén, m/km, azaz i,. A folyó közepes vízszintje a vízmércén:, m Ekkor a folyó vízozama: A vízzel telt szelvény keresztmetszete: A folyó szélessége a tervezett vízlépcső elyén közepes vízállásnál:, m A, m B m Közelítsük a mederszelvény alakját másodfokú parabolával, amelynek egyenlete y a Y +. A mederfenék sodorvonalbeli legmélyebb pontja felett Y magasságban van a vízmérce pontja. A vízmércén leolvasott vízszintet jelöli (ld. az ábrát). / s y K A Y B ya A vízzel telt szelvénykeresztmetszet A felületének és a nedvesített mederszelvény K kerületének A ányadosa a szelvény R idraulikai sugara: R. K Mint ismert, a másodfokú parabola alatti terület a parabolaívet befoglaló téglalap területének armada, azaz a parabolaív által bezárt terület az A szelvény keresztmetszet értéke B ab a A B y B a ; a fenti adatokkal,. a. Innen a,, teát a mederfenék közelítő egyenlete: y,. Az, m félszélességnél y,9 m, ekkor a vízmérce, m-t mutat, így Y, m A mederfenék kerülete az y() görbe ívossza: K + y d + a d ( + a ) d + a + a, mert az y a függvény deriváltja y a. Így teát a kerület észrevéve, ogy az eredménybe beírató az A szelvényfelület : K + a A (, 9m ). Végül az R idraulikai sugár is számítató képlettel, illetve az ismert adatokkal számszerűen is. A A R, 9 m. K + A a + a + a + a +, A a a,, A folyó vízfelszínének differenciálegyenlete (ld. e folyóiratszám előző cikkében): d dy i J(, y,n ). () dx dx Fr

A J mederellenállás függ a vízozamtól, az y vízmélységtől és az n meder ellenállási n paramétertől, az ú. n. Manning állandótól és így írató fel: J. A mederben a vizsgált A R szelvény környezetében akkor állandó (x-től független) a vízszint, a a vízszint fenti differenciálányadosa zérus, azaz a J i, a mederellenállás éppen felemészti az esést. Innen teát kiszámítató egy mérés alapján az n értéke képlettel és az adott szelvényben számértékkel: n i A R i A R,,, 9,, ; n,. n Az y-oz, mint egyenletes, állandó vízszintez az i J képlet átrendezésével A ( ) R ( ) megatározató az a vízozam, amely ilyen vízszintnél átbocsátató: i A R és innen. n Ezek után például EXCEL programmal ki kell számítani az alvíz oldali y értékeiez egy, y y max intervallumban sorrendben az y, (y), (B,) A(), R (),,, értékeket. Ezen túl, amennyiben előírunk egy duzzasztási szintet, példánkban legyen ez m, akkor a H esés is számítató, mint a duzzasztási szint és az alvíz y szintjének különbsége. Példánkban: H y +,. Végül a kinyerető, azaz a asznos villamos teljesítmény az előadásvázlat szerint becsülető. jel [ kw ] P P H., vill Egészítsük ki EXCEL táblázatunkat a H(), P oszlopokkal és rajzoljuk meg a (), H(), P() és ellenőrzésként még a B()grafikont. Vízozam (), vízfelszín szélessége (B), esés (H) m-es duzzasztási szintez, kinyerető teljesítmény (P) B [m] [m/s] *P [MW] B H H[dm] P [m]

vízozam m /s Folyó vízozama...... 9. %. A folyó átlagos vízozama a naptári év időtartamának százalékában. Például m /s víz az év % -a alatt (a. naptól a. napig) folyik le, teát az év %-ában ennyi a vízozam m /s kiépítési 9 % A folyó vízozam tartóssági görbéje. Az esztendőnek az abszcisszán megadott %-ában a [m /s] vízozam legalább az ordinátán megadott érték. Például az év %-ában a vízozam eléri a m /s ot. A vízozam tartóssági görbébe berajzoljuk a tervezett kiépítési vízozamot A fenti grafikon alapján megszerkesztjük az esés, H vízozam, kapcsolatot leíró H() grafikont a tervezett (példánkban m-es) duzzasztási szintez:

H() H [m] 9 [m /s] A példabeli kiépítési m /s vízozam esetén a grafikon szerint H, m az esés. Minél nagyobb a vízozam, annál kisebb az esés, ugyanis emelkedik az alvízszint, miközben a felvízszint nem változik (mert azonos a duzzasztási szinttel). A vízozam tartóssági görbe ordinátáioz nem a kiépítési, anem az eredeti görbe ordinátáioz pontról pontra megatározató a H esés. Ez az alábbi ábra H grafikonja. Kis eséseknél még redukálni kell az esés görbét a H redukált, H, H( kiépítési ) képletnek megfelelően. Berajzoltuk az ábrába a H redukált grafikont is, megkaptuk az esés tartóssági görbét. [m/s] kiépítési H 9 H[m] H redukált 9 % Végül a P vill H [kw] képlet alapján megszerkesztető pontról-pontra a teljesítmény tartóssági görbe is. A görbe alatti terület a megtermelető éves villamos energia, iszen az abszcisszatengelyen valójában idő van az esztendő %-ában kifejezve. Az alábbi grafikon szerint a példabeli folyó a választott kiépítés esetén, GW energiát szolgáltat. Ez az előző évtized átlagos adatai alapján megfelel a Rábán Ikervárnál működő erőmű éves energia termelésének.

P[kW] Terület W [kw/év] 9 % Teljesítmény tartóssági görbe A visszaduzzasztott felszín az () egyenlet numerikus integrálásával º-os töltés rézsűszöget feltételezve kiszámítató, ezt mutatja az alábbi ábra. Látató, ogy a névleges vízozam esetén a visszaduzzasztási ossz mintegy km. [m] duzzasztott vízszint normál vízszint meder x [km] A duzzasztás atása a felvíz oldali vízfelszínre. Az ábra bal oldalán van a duzzasztómű Változtatva a duzzasztási szintet és tervezési víznyelést, kapunk változatokat, amelyeknek beruázási költsége eltérő, de az éves megtermelető villamos energia is különböző, így kiválasztató a leggazdaságosabb változat. Egyértelműen Kaplan-, illetve csőturbina kerület beépítésre ebben a példabeli esetben.