KATEDRA HYDROTECHNIKY. DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne derivačný variant

Transcription

1 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKULTA KATEDRA HYDROTECHNIKY DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne derivačný variant SvF Bc. Miroslav Ehn

2 ZADANIE DIPLOMOVEJ PRÁCE

3 POKYNY NA VYPRACOVANIE DIPLOM.PRACE

4 Čestné prehlásenie Čestne prehlasujem, že celú diplomovú prácu s výkresmi a prílohami som vypracoval samostatne. V Bratislave Bc. MIROSLAV EHN

5 Ďakujem prof. Ing. Petrovi Dušičkovi, PhD. za vedenie a cenné rady pri vypracovaní diplomovej práce.

6 OBSAH 1. Úvod POPIS LOKALITY Prevádzkové objekty MVE Návrh MVE v lokalite Hniezdne Podklady Hydrologické podklady: Návrh vzdúvacieho objektu so štrkovým priepustom: Odberný objekt: Hrubé hrablice: Derivačný kanál Usadzovacia nádrž: Jemné hrablice: Tlakový privádzač: Strojovňa MVE: Hydrotechnické výpočty: Návrh jemných hrablíc Zanorenie polohy hornej hrany vtoku do tlakového privádzača Výpočet strát trením po dĺžke Výpočet dĺžky usadzovacej nádrže Výpočet hrubého spádu Výpočet čistého spádu Výpočet výkonu a výroby elektrickej energie Výpočet výroby elektrickej energie Záver Resumé Summary POUŽITÁ LITERATÚRA Zoznam príloh... 36

7 1. Úvod Základom fungovania kaţdej civilizácie bol a aj je dostatok energie. Najjednoduchší prístup k nej je ten, ktorý nájdeme alebo sme schopní vyuţiť z prírody prírodná energia. Najstaršími druhmi zdrojov prírodnej energie boli drevo, voda a slnečná energia. Prvé vyuţívanie vodnej energie siaha ďaleko pred náš letopočet pribliţne 3000 rokov p.n.l. Išlo najmä o prvé zavlaţovacie systémy a pohon kolies. Takýto spôsob vyuţívania bolo potrebné najprv zváţiť, teda museli určiť hydroenergetický potenciál danej lokality. Kaţdá krajina si radí hydroenergetický potenciál medzi svoje prírodné bohatstvo. V rôznych štátoch je jeho vyuţite na výrobu elektrickej energie odlišné. Je to závislé najmä od technického a spoločenského rozvoja. Taktieţ medzi hlavné faktory patria prírodné podmienky. Na Slovensku je hydroenergetický potenciál vyuţitý na 56,4%. Z toho jej väčšinu vyuţívajú veļké vodné elektrárne. To vytvára priestor na vyuţitie zvyšného potenciálu práve malými vodnými elektrárňami s inštalovaným výkonom do 10 MW. Vodné elektrárne sú energetické výrobne, v ktorých sa potenciálna a kinetická energia vody premieňa na elektrickú energiu tým, ţe voda je smerovaná na lopatky turbíny tak, aby pri dopade na jej povrch odovzdala väčšinu pohybovej energie. Takýmto spôsobom dochádza k roztočeniu lopatiek turbíny a následne celého výrobného sústrojenstva. Na posúdenie moţností rozvoja vodnej energie má veļký význam znalosť energetickej vyuţiteļnosti vodných tokov, ktorú vyjadruje hydroenergetický potenciál posudzovaného územia z hļadiska moţností vyuţitia potenciálnej a kinetickej energie vody. Predmetom tejto práce je návrh malej vodnej elektrárne v danej lokalite, s odberným objektom, derivačným kanálom s usadzovacou časťou, tlakovým privádzačom a dispozičným osadením strojovne do extravilánu obce Hniezdne. 1

8 2. POPIS LOKALITY Vytipovaná lokalita sa nachádza na severovýchode Slovenska v Prešovskom kraji, okres Stará Ļubovňa, 4,0 km západne od Starej Ļubovne v obci Hniezdne. Predmetná lokalita je rovinatého charakteru ohraničená z ļavej strany štátnou komunikáciou č. 77 a z pravej strany je ohraničená ornou pôdou. Zo spodnej strany je ohraničená cestným násypom a mostom, ktorý tvorí spojenie medzi obcami Forbasy a Hniezdne. V lokalite sa nachádza skalný prah, ktorý prebieha z ļavej strany toku na pravú cez prietokový profil koryta, v ktorom je obnaţený a tvorí dnový zlom. Na pravej strane prebieha pod povrchom pribliţne 2,0 m pod úrovňou okolitého terénu. Medzi skalným prahom a mostom sa nachádza staré koryto rieky Poprad, ktoré tvorí výrazný zárez v okolitom prostredí. Pre lepšiu orientáciu a predstavy lokality viď obr. č.2.1 a obr. č.2.2 obr. č.2.1 poloha lokality vzhļadom na celé Slovensko 2

9 obr. č.2.2 ohraničenie vytipovanej lokality s číselným popisom: 1- skalný prah 2- cestný most 3- cestný násyp 4-5 orná pôda 6- štátna komunikácia obr. č.2.3 pohļad na staré koryto rieky Poprad 3

10 3. Prevádzkové objekty MVE Medzi prevádzkové objekty malých vodných elektrární patria: Stavebné objekty SO 01 Vzdúvací objekt: Slúţi na zabezpečenie minimálnej a maximálnej prevádzkovej hladiny a zabezpečenie poţadovaného spádu. SO 02 Vtokový beztlakový objekt: Slúţi na odber poţadovaného mnoţstva vody do derivačného kanála. Je opatrený hrubými hrablicami, ktoré zabraňujú vniknutiu veļkých nečistôt plavených po hladine toku a v zimnom období zabraňujú vnikaniu veļkých ļadových krýh. SO 03 Derivačný kanál: Zabezpečuje transport vody do usadzovacej nádrţe pri voļnej hladine. SO 04 Usadzovacia nádrž : Spomalí prúdenie vody natoļko, aby neţiadúce vznášajúce sa zrná daného priemeru sedimentovali na danej vzdialenosti za daný čas. Sedimentované nečistoty sa odstránia pomocou preplachovacieho otvoru, ktorý je na konci usadzovacej nádrţe. SO 05 Tlakový privádzač: Dopravuje vodu pod tlakom z komplexu vtokového objektu a usadzovacej nádrţe cez územie do turbíny, ktorá je umiestnená v budove strojovne. SO 06 Strojovňa: V strojovni sú umiestnené všetky strojné zariadenia (vodná turbína, generátor, hydraulické hospodárstvo potrebné na ovládanie rozvádzacích lopatiek turbíny, transformátor) potrebné na výrobu elektrickej energie. Tieţ ovládacie a kontrolné zariadenia výrobného procesu. Výkon z generátora je vyvedený do transformátora, v ktorom sa zväčší napätie na poţadovanú hodnotu prípojného bodu prenosovej linky. 4

11 Prevádzkové súbory: PS 01 Hrubé hrablice: Je to zostava oceļových profilov pevne spojených v spodnej časti nátokového prahu vtokového objektu. Vo vrchnej časti sú pevne zakotvené v betónovej lávke, tá je kotvená do bočných stien vtokového objektu. Z lávky sa zabezpečuje aj čistenie hrubých hrablíc. Natočenie profilu hrablíc zabezpečí to, ţe väčšina plavených nečistôt po hladine bude odrazená do hlavného toku a splavená ďalej po prúde. PS - 02 Preplachovací uzáver usadzovacej nádrže : Tabuļový uzáver z ocele osadený v dráţkach ovládaný motorom. Je osadený na konci usadzovacej nádrţe. Po vyhradení tabuļového uzáveru sa dajú sedimenty spolu s vodou do pohybu a sú vyplavované mimo usadzovaciu nádrţ (do toku). PS 03 Jemné hrablice: Zostava pásových oceļových profilov, ktorých vzájomná vzdialenosť medzi sebou je taká, aby pri prechode nečistoty k turbíne nedošlo k poškodeniu lopatiek turbíny a zaseknutiu v priestore medzi koncom lopatky a tlakovým obalom turbíny. PS 04 Čistiaci stroj jemných hrablíc: Zariadenie na prečistenie medzier medzi jemnými hrablicami. Celé zariadenie je poháňané elektromotorom. Nečistoty vypadávajú do zberného ţļabu. PS 05 Uzáver tlakového privádzača: Tabuļový uzáver z ocele osadený v dráţkach poháňaný elektromotorom. Slúţi na uzavretie tlakového privádzača v prípade poruchy, revízie a pri prechode veļkých vôd. PS 06 Vyvedenie výkonu generátora: Generátor je spojený s transformátorom, v ktorom sa zväčší napätie vyprodukované v generátore a je privedené na svorky transformátora, na poţadovanú hodnotu prípojného bodu prenosovej linky. PS 07 Slaboprúd: Zahrňuje všetky zariadenia, merače tlaku, merače teploty, snímače polohy hladiny, obsluţné zariadenia, ktoré pouţívajú na svoju prevádzku max. hodnotu napätia 230V. 5

12 4. Návrh MVE v lokalite Hniezdne MVE v lokalite Hniezdne bude situovaná v západnej časti extravilánu obce Hniezdne na pravom brehu rieky Poprad. Riečny kilometer č. 73,000 73,485 km. Daná loklita je zameraná 11 priečnymi profilmi. V smere toku z ļava do prava je profil č.1 a posledný zameraný profil je č.11. V profile č.7 sa nachádza skalný prah, ktorý prebieha cez celú šírku koryta. Pre lepšiu orientáciu (viď obr. č.3.1, 3.2, 3.3). obr. č.3.1 polohopisné zameranie priečnych profilov koryta rieky Poprad obr. č.3.2 a č.3.3 skalný prah v profile č.7 6

13 Štyri kilometre nad plánovanou MVE Hniezdne prebieha výstavba MVE Ruţbašská Milava príhaťový variant a smerom po toku nadol v Starej Ļubovni začala výstavba ďalšej MVE Stará Ļubovňa príhaťový variant. S prihliadnutím na túto skutočnosť, som zvolil ako celkovú koncepciu MVE Hniezdne derivačný variant s tlakovým privádzačom. Táto kombinácia v danej lokalite vychádza ako najvhodnejší návrh z dôvodu, ţe nad aj pod plánovanou MVE prebieha výstavba príhaťových variant a nebola by ani moţná bezproblémová výstavba ďalšieho podobného variantu. Vyskytli by sa problémy pri veļkej hradiacej výške vzdúvacieho objektu. Došlo by k zaplaveniu päty cestného telesa a pravdepodobnému poškodeniu cestného telesa. Ďalej by došlo k výraznému zvýšeniu hladiny podzemnej vody a následnému veļkému zamokreniu okolitých níţinných depresií nachádzajúcich sa na ornej pôde. Vzdúvací objekt, vtokový objekt, derivačný kanál s usadzovákom sú navrhované v profile č.7. Budova strojovne je navrhovaná medzi cestným násypom a cestným mostom, ktorý tvorí prístupovú komunikáciu medzi obcami Hniezdne a Forbasy (viď obr. č.3.4 a č.3.5). obr. č.3.4 a č.3.5 ohraničujúce objekty budúcej Strojovne MVE Hniezdne Medzi usadzovacou komorou a strojovňou navrhujem tlakový privádzač, ktorý bude zapustený do pôvodného koryta rieky Poprad tak, aby nepôsobil rušivo v okolitom prostredí. Celý vtokový objekt aj s derivačným kanálom navrhujem zakryť betónovými panelmi z dôvodu eliminácie znečistenia pri prechode veļkých vôd daným územím a najmä kvôli bezpečnosti. V tesnej blízkosti derivačného kanála sa nachádza futbalové ihrisko. 7

14 Lokalita Hniezdne k dispozícii 11 priečnych profilov Skalný prah v profile č.7 Návrh vzdúvacieho objektu v profile č.7 Návrh strojovne a odpadného koryta v profile č.9 Odberný objekt s usadzovacou nádrţou medzi profilmi č. 7 a č.8 Tlakový privádzač umiestnený medzi profilmi č. 7 a č Podklady K spracovaniu práce boli poli pouţité nasledovné podklady: Hydrologické podklady Hlavné podklady boli pouţité z údajov SHMÚ - dosiahnuté maximálne prietoky alebo prekročené priemerne raz za obdobie uvedené v tabuļke. Mapové podklady Orthofoto mapa Obhliadka lokality dňa Priečne profily toku Poprad zameranie profilov v mieste plánovanej výstavby MVE vo formáte txt. K dispozicii bolo poskytnutých 11 priečnych zameraní. Polohopisné zameranie digitálne zameranie celej lokality v AutoCade. Ostatné podklady boli pouţité základné parametre z výstavby malých vodných elektrární nad profilom Hniezdne MVE Ruţbašská Milava a pod profilom Hniezdne - MVE Stará Ļubovna. Údaje poskytol Obvodný úrad ţivotného prostredia v Prešove Oddelenie štátnej vodnej správy a ochrany ovzdušia. Vzdialenosť vzdutia som rátal v programe HEC-RAS. Geologické podklady podrobný geologický prieskum lokality nie je dispozícií. 8

15 4.2 Hydrologické podklady: Na základe hydrologických údajov zo SHMÚ bola zostavená Krivka prekročenia m denných prietokov na rieke Poprad v profile Hniezdne tabuļka č Potrebný minimálny biologický prietok bol stanovený na 2,0 m 3 s -1. dni v roku prietok m 3 s -1 27,80 16,70 10,40 6,95 4,73 3,61 2,50 redukovaný prietok m 3 s -1 25,80 14,70 8,40 4,95 2,73 1,61 0,50 tabuļka č priemerné prekročenie m denných prietokov prietok [m 3 s -1 ] Krivka prekročenia priemerných denných prietokov trvanie [dni] graf č krivka prekročenia m denných prietokov na rieke Poprad v profile Hniezdne Na základe Krivky prekročenia prietokov bol stanovený maximálny prietok na turbínu 7,1 m 3 s -1. 9

16 4.3 Návrh vzdúvacieho objektu so štrkovým priepustom: Vzdúvací objekt bude zavzdúvať vodu rieky Poprad, ktorej potenciál bude spracovávať elektráreň na elektrickú energiu. Objekt bude umiestnený centrálne v koryte Popradu v riečnom km 60,860 v zameranom priečnom profile č.7 (viď obr. č.3.2). V danom priečnom profile sa nachádza skalný prah, ktorý prebieha cez celú šírku koryta. Z hļadiska zaloţenia vzdúvacieho objektu vychádza táto časť so skalným prahom ako ideálna. Povrch skalného prahu navrhujem zosekať do maximálnej hĺbky 0,4 m, čím sa odstránia popraskané a nestabilné časti skalného podkladu. Tým sa vytvorí rovná a čistá základová škára. Objekt bude obsahovať dve časti, pevnú a pohyblivú. Prvá časť je navrhovaná ako pevná Jamborov prah s maximálnou výškou 0,5 m. Celé riešenie Jamborovho prahu navrhujem tak, ţe celá dĺţka prahu bude vyskladaná z jednotlivých prefabrikovaných betónových prvkov. Následne tieto prvky budú zakotvené do skalného podloţia. Navrhovaným riešením sa zníţia realizačné náklady na túto časť stavby. Druhá časť je navrhovaná ako pohyblivá, pruţinová klapka s hradiacou výškou 0,5 m. Pruţinová klapka obsahuje podperný systém s pruţinou umiestnenou v spodnej časti klapky, ktorá je nastavená tak, ţe keď prepadový lúč vody dosiahne potrebnú výšku, tak sa klapka začne postupne sklápať smerom nadol. Pri prechode veļkej vody bude klapka v sklopenej polohe a zasunutá v Jamborovom prahu. Tak nebude tvoriť prekáţku v hlavnom toku (viď obr. č.4.3.2). Z dôvodu veļkej šírky koryta (43 m) navrhujem dve polia o šírke 20 m pruţinovej klapky. Tieto klapky sa budú navzájom dotýkať styčnými plochami a preto nie je nutný stredový pilier. V skalnom prahu sa pri pravej strane nachádza zárez, ktorý navrhujem po úprave ponechať ako štrkovú priepusť (viď obr. č.4.3.1). 10

17 PRIEČNY PROFIL KORYTA Č PRIEČNY PROFIL KORYTA Č obr. č priečny profil koryta Popradu č.7, v ļavej strane sa nachádza výrazný dnový zárez obr. č Jamborov prah s pruţinovou klapkou pri plnej hradiacej výške. 11

18 Vzdúvací objekt ma nasledovné parametre: Spodná hrana Jamborovo prahu Horná hrana Jamborovho prahu Spodná hrana pruţinovej klapky Horná hrana pruţinovej klapky Maximálna hradená hladina Celková šírka koryta v profile č.7 Šírka Jamborovho prahu Pruţinová klapka má Štrková priepust šírka m.n.m m.n.m m.n.m m.n.m m.n.m. 43,00 m 40,00 m 2 x 20,00 m 2,0 m Jamborov prah navrhujem bez vývaru. V tomto mietste rieky Poprad dochádza k zmene riečneho prúdenia na bystrinné prúdenie. V takomto prípade nie je potrebná vývarová doska za Jamborovým prahom s pruţinovou klapkou. Po ļavej strane koryta v úrovni 10,00 m pred vzdúvacím objektom navrhujem spevnenie brehov kamennou dlaţbou. Na pravej strane brehu sa bude nachádzať betónový vtokový objekt. Opevnenie nie je nutné. 4.4 Odberný objekt: Odberný objekt bude umiestnený na pravom brehu rieky Poprad nad priečnym profilom č.7 (viď obr. č.4.4.1). Objekt bude vyhotovený na mieste zo ţelezobetónu, pôdorysných rozmerov 15 x 6 m. Výškovo bude osadený o 0,6 m niţšie ako dno rieky Poprad. Vtokový objekt bude mať betónový vtokový prah prevýšený nad dnom rieky o 0,4 m. Betónový prah zároveň tvorí aj bariéru voči štrkom tlačených po dne, ktorého kóta činí 532,10 m.n.m. (viď obr. č.4.4.2). Eliminuje sa tak zanášanie derivačného kanála. 12

19 obr. č navrhované rozmiestnenie stavebných objektov MVE - Hniezdne obr. č odberný objekt 13

20 Pri návrhu vtokového objektu som vychádzal z návrhového prietoku (max. hltnosť turbíny). Tú som určil z krivky prekročenia prietokov, ktorá je zníţená o hodnotu biologického prietoku, ktorý je 2,0 m 3 s -1 (viď graf č červená krivka). Z redukovanej krivky prekročenia prietokov som určil návrhový prietok 7,10 m 3 s -1. Na základe tohto prietoku bola stanovená celková nátoková šírka vtokového objektu 11 m. V tejto šírke je zahrnutý aj profil hrubých hrablíc. Tie sú nevyhnutnou súčasťou celého objektu. Na pravej strane (v smere toku - spodná strana) je navrhnutý deliaci pilier medzi vtokovým objektom a tokom rieky Poprad. Ļavá strana vtokového objektu je zaoblená, aby bol zabezpečený plynulý nátok do odberného objektu. V stenách vtokového objektu po pravej aj ļavej strane sa pred hrubými hrablicami nachádzajú dráţky pre provizórne hradenie. Tie budú uchytené vo vystuţovancej armatúre stien objektu. Provizórne hradenie bude osádzané pomocou ţeriavu pri poruchách, plánovaných revíziách celého systému a opravách. Hradenie navrhujem z ocele ako tabuļový prvok. Celková šírka provizórneho hradenia bude 11,30 m. Po stranách bude tesnená tesniacou gumou. Výška hradenia na vtoku bude 3,2 m. Celá hradiaca konštrukcia bude dosadať na rovnú plochu, ktorá bude vyhotovená z U profilu a zabetónovaná vo vtokovom prahu. 4.5 Hrubé hrablice: Súčasťou vtokového objektu sú aj hrubé hrablice. Tie zabezpečujú, aby sa veļké nečistoty plavené po hladine toku nedostali do odberného objektu a nespôsobili škody na ďalších technologických zariadeniach. V zimnom období ide o zabránenie vniku ļadových krýh. Hrubé hrablice navrhujem z pásoviny o rozmeroch 0,1 x 0,02 m natočenej pod uhlom 30 v smere prúdenia tak, aby prúdiaca voda v toku odnášala plávajúce nečistoty (viď obr. č.4.5.1). V spodnej časti sú pevne osadené na vyvýšenom betónovom prahu na kóte m.n.m., ktorý je hydraulicky tvarovaný tak, aby spôsoboval čo najmenšie straty na vtoku. Vo vrchnej časti sú osadené v pochôdznej ţelezobetónovej lávke, z ktorej sa zabezpečuje ručné čistenie hrubých hrablíc (viď obr. č.4.4.2). 14

21 obr. č natočenie hrubých hrablíc o 30 a naznačený smer prúdenia vody pomedzi hrubé hrablice. 4.6 Derivačný kanál Bude situovaný za vtokovým objektom, ktorý bude dilatačne oddelený od derivačného kanála. Vnútorná šírka derivačného kanála je 4,0 m s hrúbkou stien min. 0,5m. Celková dĺţka derivačného kanála je 75,00 m a výškou stien 4,0 m. Celý derivačný kanál navrhujem ako krytý, a to z dôvodu eliminácie druhotného znečistenia kanála, z dôvodu zvýšenia bezpečnosti a celkového osadenia v extraviláne obce Hniezdne. Na prekrytie navrhujem betónové panely o rozmeroch 1 x 0,2 m osadené na ozub po celej dĺţke derivačného kanála. Ozub sa vytvorí na hornej hrane stien derivačného kanála. Prekrývacie panely budú mať kovové oká pre zachytenie kotviacich hákov, ktoré sú nutné pri vyzdvihovaní panelov. Kóta dna derivačného kanála je 531,70 m.n.m. Hĺbka pri minimálnej prevádzkovej hladine (533,50 m.n.m.) je 1,8 m. 4.7 Usadzovacia nádrž: Usadzovacia nádrţ plynule nadväzuje na derivačný kanál a ktoré sú vzájomne dilatačne oddelené. Za derivačným kanálom sa kónicky rozširuje usadzovacia časť na šírku 10,0 m s navrhovanou dĺţkou 15,0 m. Dno usadzovacej nádrţe je voči derivačnému kanálu osadené o 1,3 m niţšie z kóty 531,70 m.n.m. na kótu 530,40 m 15

22 s minimálnym pozdĺţnym sklonom 0,001%. Celková sedimentačná dĺţka je postačujúca na usadenie častíc o veļkosti priemeru d = 1mm. Na konci usadzovacej časti v pravej strane je navrhovaný preplachovací otvor do toku hradený tabuļovým uzáverom. Uzáver bude osadený v dráţkach z vnútornej strany a ovládaný motorom umiestneným nad usadzovacou nádrţou v dostatočnej výške, aby bol chránený pred veļkou vodou. Rozmery uzáveru navrhujem 0,8 x 1,0 m. Usadzovací priestor je vymedzený z ļavej strany kónickým rozšírením a z pravej strany zvýšeným prahom, na ktorom sú umiestnené jemné hrablice. Medzi preplachovacím otvorom a zvýšeným prahom je ponechaná medzera 0,2 m. Pri vyhradení uzáveru sa sedimentované častice prepláchnu do hlavného toku rieky. Hĺbka pri minimálnej prevádzkovej hladine (533,50 m.n.m.) je 3,10 m. 4.8 Jemné hrablice: Jemné hrablice sú umiestnené v usadzovacej časti na zvýšenom prahu, ktorý je z ļavej strany tvarovaný tak, aby tvoril čo najmenší vír za jemnými hrablicami. Sklon hrablic je 72. Hrablice s celkovou šírkou 10,00 m navrhujem z pásovej ocele s priemerom prútu 0,08 m a vzájomnou vzdialenosťou 0,03m. Sú navrhnuté tak, aby spôsobovali čo najmenšie straty. Tie výpočtom vyšli 0,1cm. Maximálna rýchlosť medzi hrablicami by nemala presiahnuť hodnotu 1,2 ms -1. Toto kritérium je dodrţané rýchlosť prúdenia medzi hrablicami 0,42 ms -1. Je to spôsobené veļkou šírkou hrablíc. Čistenie štrbín priestoru medzi prútmi hrablíc bude zabezpečené reťazovým čistiacim strojom s drapákmi. Motor navrhujem umiestniť nad sklonenú os jemných hrablíc a umiestniť ho na oceļovú konštrukciu minimálne 1,8 m nad hornú hranu stien usadzovacej nádrţe (viď obr. č.4.8.1). Z dôvodu ļahšej manipulácie resp. výmeny hrablíc budú rozdelené do segmentov o maximálnej váhe 210 kg. Jednotlivé segmenty sa budú zasúvať do oceļového rámu. Nad jemnými hrablicami bude osadený zberný ţļab, do ktorého budú vypadávať nečistoty zachytené na jemných hrabliciach a ktoré boli transportované čistiacim strojom na povrch mimo obtekanú časť. 16

23 obr. č ilustračný obrázok čistiaceho stroja jemných hrablíc. 4.9 Tlakový privádzač: Tlakový privádzač je situovaný a dilatačne oddelený za usadzovacou nádrţou. Privádzač je navrhnutý ako ţelezobetónová konštrukcia tlamového tvaru. Rozmery spodnej častí v priereze sú 3,20 x 1,0 m a oblú časť tvorí oblúk o polomere 1,2 m. Celková svetlá výška tlakového privádzača činí 2,20 m a svetlá šírka 3,2 m. Daný profil je navrhovaný na kapacitu Q = 7,1 m 3 s -1 a návrhovou rýchlosťou prúdenia v = 1,3 ms -1 (viď obr. č.4.9.1). 17

24 obr. č vzorový priečny rez tlakovým privádzačom Celková dĺţka je 300 m. Tlakový privádzač obsahuje 3 rovné úseky a 2 oblúky. Oblúk č.1 je pod uhlom 33 a oblúk č.2 je pod uhlom 28. Takéto riešenie je z toho dôvodu, ţe celý privádzač navrhujem osadiť do pôvodného koryta rieky Poprad. Celá oblasť pôvodného koryta Popradu je výškovo priemerne niţšie o 2,0 metre ako okolitý terén. Navrhované riešenie prináša úsporu finančných prostriedkov na výkopových prácach na tlakovom privádzači. Hrúbka stien privádzača je navrhovaná 0,5 m. Nátoková hrana do privádzača je zaoblená tak, aby sa nedeformovalo rýchlostné pole vody. Celý nátok je zanorený o bezpečnostné Grodonovo kritérium o 1,25 m smerom dole. Straty trením po dĺţke vyšli výpočtom 0,077 m. Na zníţenie strát trením po dĺţke navrhujem steny tlakového privádzača vyhotoviť v čo najhladšom prevedení. Na steny privádzača odporúčam naniesť náter voči riasam, čím sa zníţi hydraulická drsnosť, zvýši sa ochrana a ţivotnosť betónovej konštrukcie voči neţiadúcemu povlaku. Na zamedzenie priesakov pri styku vodorovnej a zvislej konštrukcie navrhujem pouţiť tesniace gumy. Kóta dna tlakového privádzača na vtoku je 530,05 m.n.m. Na vtoku do tlakového privádzača je navrhnutý bezpečnostný tabuļový uzáver ovládaný elektromotorom (viď. obr. č , ). 18

25 4.10 Strojovňa MVE: Strojovňu navrhujem osadiť pri priečnom profile č.9 (viď obr. č.3.1) pôdorysných rozmerov 13,10 x 7,6 m. Z východnej strany bude ohraničená cestným mostom v obci Hniezdne a z juţnej strany bude ohraničená cestným násypom, ktorý nadväzuje na cestný most. Z juţnej strany (od strany cestného násypu) navrhujem prístup do budovy strojovne. Z cestného násypu navrhujem dosypanie a zhutnenie násypu a vytvoreniu príjazdovej komunikácie. V strojovni bude osadený hydroagregát s generátorom, ktorý sa skladá z vtokového dielu, telesa turbíny, kolena turbíny, obeţného kolesa, savky turbíny zaústenej do odpadného koryta MVE. Pre lepšiu predstavu rozmiestnenia turbíny a generátora v strojovni (viď obr. č ). 19

26 obr. č priamoprúdová Kaplánova turbína spojená priamo s generátorom ilustračný obrázok 20

27 Generátor navrhujem asynchrónny, trojfázový s frekvenciou 50hz s napätím 0,4 kv a s výkonom 153,336 kw. Obeţné koleso turbíny má priemer 1290 mm a dĺţka telesa turbíny je 2,5m. Turbínu navrhujem priamoprúdovú Kaplánovu. Regulácia turbíny bude cez rozvádzacie lopatky, ktoré budú ovládané hydraulickým systémom. Budova strojovne bude vyhotovená zo ţelezobétonu. Strojovňa bude zastrešená sedlovou strechou. Ako krytinu navrhujem asfaltový šindeļ. Z dôvodu manipulácie, inštalácie a presunom výrobných prvkov strojnotechnologických zariadení navrhujem portálový ţeriav. Vetranie bude zabezpečovať dvojica kruhových vetrákov. Vetráky budú umiestnené na severnej strane tesne pod strešnou konštrukciou. Presvetlenie strojovne bude zabezpečené štyrmi oknami, ktoré budú osadené na severnej strane strojovni. Za strojovňou, v odpadom koryte, navrhujem provizórne hradenie. To bude zabezpečovať tesniacu funkciu v prípade revízií hydroagregátu alebo nečakanej poruchy. Pri spustenom stave bude zamedzovať vniknutiu vody do sávky. obr. č ovládanie provizórneho hradenia elektromotorom 21

28 obr. č pohļad na vyhradený tabuļový uzáver osadený v dráţkach ovládaný pomocou elektromotora 22

29 4.11 Hydrotechnické výpočty: Návrh odberného objektu Pre návrh vtokového objektu som vychádzal z hydrologických podkladov z SHMU. Z poskytnutých m - denných prietokov som zostavil krivku prekročenia prietokov. Do tejto krivky bola zapracovaná aj poţiadavka na minimálny biologický prietok, ktorý pri nízkych stavoch musí zostať v koryte rieky Poprad. Jeho hodnota je Q bio = 2,0 m 3 s -1. Z celkovej krivky prekročenia prietokov bola táto hodnota odrátaná a bola vynesená redukovaná krivka prekročenia prietokov. Aţ z tejto krivky určujem návrhový prietok Q T pre turbínu. Po zváţení všetkých podkladov pre optimálny návrh prietoku som stanovil hodnou Q T = 7,12 m 3 s -1. Z tejto návrhovej hodnoty podļa grafu č vyplýva, ţe turbína bude schopná pracovať na plný výkon viac ako 200 dní v roku. dni Q Qred [m 3 s -1 ] [m 3 s -1 ] 30 27,80 25, ,70 14, ,40 8, ,95 4, ,73 2, ,61 1, ,50 0,50 tab. č tabuļka na zostavenie krivky prekročenia prietokov 23

30 graf č krivka prekročenia prietokov zníţená o biologický prietok, priebeh spracovania prietokov turbínou počas meniacich sa prietokov. Odberný objekt je navrhnutý tak, aby zabezpečil minimálnu prevádzkovú hladinu, ktorá je udrţiavaná vzdúvacím objektom na kóte 533,50 m.n.m. v derivačnom kanáli, usadzovacej nádrţi na konci ktorej, za jemnými hrablicami je umiestnený vtok do tlakového privádzača (SO - 05), ktorý privádza vodu k turbíne pod tlakom v mnoţstve Q t = 7,1 m 3 s -1. Pri minimálnej prevádzkovej hladine (533,50 m.n.m.) je zabezpečená aj poţiadavka na minimálne zanorenie vtoku do tlakového privádzača. Z toho vyplýva, ţe odberný objekt bude schopný odobrať minimálne 7,1 m 3 s -1. Šírka odberného objektu je 10,6 m. Je to dostatočná šírka, aby bol zabezpečený poţadovaný odber vody. Pri vyšších stavoch v rieke Poprad nad minimálnu prevádzkovú hladinu (533,50 m.n.m.) bude odberný objekt schopný odoberať vodu bez toho, aby sa musela elektráreň odstaviť. Zvýšené stavy hladiny budú v prospech prevádzkovej bezpečnosti elektrárne. 24

31 4.12 Návrh jemných hrablíc Rýchlosť bola počítaná ako stredná prierezová rýchlosť v obdĺţnikovom prierezovom profile pri minimálnej prevádzkovej hladine a pri maximálnom prietoku turbínou. Základné návrhové parametre: ŠÍRKA: 10 m HĹBKA VODY: 3,1 m MAX. HLTNOSŤ TURBÍNY: 7,1 m 3 s -1 PRIETOKOVÁ VÝŠKA HRABLÍC: 2,35 m ŠÍRKA PRÚTU HRABLICE: 0,008 m OSOVÁ VZDIALENOSŤ PRÚTOV: 0,03 m TYP PRÚTU: OBDĹŢNIKOVÝ PRIEREZ TVAROVÝ SÚČINITEĻ: 2,42 Straty na jemných hrabliciach sú rátané pre nezanesený profil hrabíc. Pre výpočet som pouţil internetovú kalkulačku (viď obr. č ) 25

32 Obr. č internetová kalkulačka pre výpočet jemných hrablíc. Výsledky som overil výpočtom. 26

33 4.13 Zanorenie polohy hornej hrany vtoku do tlakového privádzača Minimálna hĺbka zanorenia vtoku to tlakového privádzača je potrebná na to, aby sa netvoril vodný vír a nestrhávali sa častice vzduchu do privádzača. Má to nepriaznivý vplyv na chod turbíny a následný pokles výkonu. Hĺbku som určil podļa vzťahu: S p = 0,72. v. D 0,5 (4.13.1) Kde S p minimálna hĺbka zanorenia [ m ] v rýchlosť vody v koncovom profile vtoku [ ms -1 ] 0,72 koeficient D priemer koncového profilu vtoku [ m ] Po dosadení S p = 0, ,64 0,5 (4.13.2) S p = 1,17 m po zaokrúhlení navrhujem 1,25m Zanorenie vtoku do tlakového privádzača navrhujem 1,25 m pod minimálnu prevádzkovú hladinu Výpočet strát trením po dĺžke Z dôvodu veļkej vzdialenosti medzi vtokom do tlakového privádzača a umiestnením turbíny, bolo nutné určiť straty trením po dĺţke v tlakovom privádzači. Ako prvý bol rátaný súčiniteļ strát trením po dĺţke λ podļa Altšulovho vzťahu: * Re D 0,25 (4.14.1) Po dosadení 68 0, * ,36 2,64 0,01 0,25 (4.14.2) 27

34 kde Re je Reynoldsovo číslo v* D Re (4.14.3) 1,3*2,64 Re 1,01 Re = ,36 Δ absolútna drsnosť privádzača D priemer privádzača [ m ] v priemerná prierezová rýchlosť prúdenia vody v tlakovom privádzači [ ms -1 ] ν kinematická viskozita vody ( volil som hodnotu ν = 1,01*10-6 m 2 s -1 ) Celkovú hydraulickú stratu v tlakovom privádzači som rátal podļa vzťahu: hz TP 2 v LTP * * 2* g D (4.14.4) v = 1,30 ms -1 g = 9.81 λ = L TP = 300 m D = 2,64 m h z TP = 0,10 m. Po dosadení hz hz TP TP 2 1,3 300 * 0 0, 01* 2*9,81 2, 64 0,1m (4.14.5) kde hz TP je celková strata v tlakovom privádzači [ m ] v rýchlosť prúdenia v tlakovom privádzači [ ms -1 ] g gravitačné zrýchlenie λ súčiniteļ trenia L TP celková dĺţka tlakového privádzača [ m ] D priemer privádzača [ m ] Ʃζ súčiniteļ miestnych strát 28

35 Vzhļadom na veļkú vzdialenosť so súčiniteļom miestnych strát nepočítam. Po dosadení a vyrátaní mi vyšla maximálna strata v tlakovom privádzači pri (Q T = 7,1 m 3 s -1 ) 0,1 m pri dĺţke 300 m Výpočet dĺžky usadzovacej nádrže. Pred výpočtom som určil priemer zrna, ktorý má sedimentovať v usadzovacej nádrţi. Priemer zrna je d = 1mm. Návrhová šírka: b = 10 m Priemerná hĺbka: h = 3,10 m Maximálny prietok Q t = 7,10 m 3 s -1 Rýchlosť prúdenia vody rátam podļa vzorca: Po dosadení: Q v S 7,1 v 31 v 0,229ms 1 (4.15.1) Rýchlosť prúdenia vody v usadzovacej nádrži je v = 0,229 ms -1. Výpočet zvislej zloţky usadzovacej rýchlosti rátam podļa vzorca: v u n kde u - zvislá zloţka turbolentného prúdenia v rýchlosť prúdenia vody v usadzovacej nádrţi n konštanta (4.15.2) Po dosadení: 0,229 u 5 u 0,046ms 1 Zvislá zložka usadzovacej rýchlosti pre priemer zrna d = 1mm je u = 0,046 ms -1. Výpočet času potrebného na klesnutie zrna d = 1,0 mm na dno usadzovacej nádrţe rátam podļa vzorca: hv t u (4.15.3) 29

36 Kde t čas potrebný na klesnutie zrna ku dnu usadzovacej nádrţe hv priemerná hĺbka v usadzovacej nádrţi σ konštanta u - zvislá zloţka usadzovacej rýchlosti Po dosadení: 3,1 t 0,1 0, 046 t 57, 20sec. Čas potrebný na klesnutie zrna ku dnu usadzovacej nádrže je t = 57,20 sekundy. Dĺţka usadzovacej nádrţe je počítaná podļa vzorca: l v* t n (4.15.4) kde l n - dĺţka usadzovacej nádrţe v rýchlosť v usadzovacej nádrţi t - čas potrebný na klesnutie zrna ku dnu usadzovacej nádrţe Po dosadení: l 0, 229*57, 2 n l 13,1m n Vypočítaná dĺžka usadzovacej nádrže je 13,10 m. Navrhnutá celková dĺžka usadzovacej nádrže je l = 15 m, ktorá zároveň spĺňa požiadavku, aby najmenšie zrno priemeru d = 1mm kleslo ku dnu usdzovacej nádrže. 30

37 4.16 Výpočet hrubého spádu Výpočet hruého spádu rátam z rozdielu minimálnej hornej prevádzkovej hladiny a dolnej hladiny v odpadnom koryte, ktorá je aj minimálna hladina v koryte rieky. H hr = Kh Kd (4.16.1) Kde H hr hrubý spád [ m ] Khh kóta hornej hladiny v (m.n.m.) nad vzdúvacím objektom SO 01. Kdh kóta dolnej hladiny v (m.n.m.) v odpadom koryte za výtokom z elektrárne. Po dosadení: H hr = 533,50 530,80 H hr = 2,7 m 4.17 Výpočet čistého spádu Čistý spád je vyrátaný z hrubého spádu, z ktorého som odrátal straty trením po dĺţke v tlakovom privádzači a straty na jemných hrabliciach podļa vzorca : H č = H hr Δz. (4.17.1) Kde: H č = čistý spád H hr = hrubý spád Δz = súčet všetkých strát Po dosadení: H č = 2,7 ( 0,1 + 0,002) H č = 2,59 m 4.18 Výpočet výkonu a výroby elektrickej energie Výpočet výkou generátora rátam podļa vzorca: P 9,81* Q* H č * (4.18.1) Kde: 31

38 P = výkon (kw) Q = prietok (m 3 s -1 ) H č = čistý spád (m) ŋ celková účinnosť hydroagregátu, v ktorej je zahrnutá účinnosť turbíny, generátora. Do tejto hodnoty nebola zarátaná účinnosť prevodu, lebo turbína je spojená na priamo s generátorom pomocou hriadeļa. Po dosadení: P 9,81*7,1*2,59*0,85 P 153,336kW Celkový výkon generátora je 153,336 kw Výpočet výroby elektrickej energie Výpočet výroby elektrickej energie rátam ako násobok celkového výkonu generátora v kw, vynásobeným priemerným časom prevádzky hodiny, dni, mesiace a rok. E = P * t (4.19.1) Kde P výkon generátora ( kw ) t - čas ( h ) Po dosadení: denná výroba: E D = 153,36 * 24 E D = 3680,64 kwh mesačná výroba: E M = 153,36 * 24* 30,4 E M = kwh = 111,90 MWh ročná výroba: E R = 153,36 * 24*30,4*12 E R = ,50 kwh = 1342,697 MWh Celková ročná teoretická výroba elektrickej energie je 1342,70 MWh. 32

39 5. Záver Cieļom tejto práce bolo navrhnúť malú vodnú elektráreň v lokalite Hniezdne derivačný variant na rieke Poprad v extraviláne obce Hniezdne. Daná lokalita je podrobne popísaná v bode č.2 Navrhovaná MVE Hniezdne derivačný variant je spracovaná formou štúdie, ktorá obsahuje podrobný popis lokality, celý koncepčný návrh jednotlivých stavebných objektov. Na zabezpečenie spádu a minimálnej prevádzkovej hladiny je navrhnutý vzdúvací objekt s Jamborovým prahom a pruţinovými klapkami. Celková šírka vzdúvacieho objektu je 40 m. Na odber bol navrhnutý pravostranný odberný objekt, ktorý je v dne napojený na derivačný kanál o celkovej dĺţke 75 m. Na konci derivačného kanála je navrhnutá usadzovacia nádrţ s celkovou dĺţkou 15m. Prúdenie vody z usadzovacej nádrţe k turbíne je navrhnuté ako tlakové v tlakovom privádzači s celkovou dĺţkou 300 m. Spracovanie prietokov bude zabezpečovať priamo prúdová Kaplánova turbína s priemerom obeţného kolesa 1290 mm s max. hltnosťou Q t max = 7,1 m 3 s -1. Priemerná ročná výroba elektrickej energie je 1342,70 MWh. 33

40 Resumé Hlavným cieļom mojej diplomovej práce bolo navrhnúť malú vodnú elektráreň v lokalite Hniezdne derivačný variant. Vzhļadom na mnohé okolnosti, s ktorými bolo potrebné uvaţovať pri výbere vhodného variantu, som dospel k záveru, ţe najvhodnejšia bude kombinácia derivačného kanála s tlakovým privádzačom. Hlavným problémom bolo dostať vodu v poţadovanom mnoţstve do odberného objektu pri nízkych stavoch v koryte Popradu. To bolo dosiahnuté pouţitím kombinácie Jamborovho prahu s pruţinovou klapkou. Tým bolo zabezpečená minimálna prevádzková hladina a maximálny prietok turbínou 7,1 m 3 s -1. Z uvedených výpočtov som dospel k optimálnym rozmerom všetkých stavebných objektov a následne aj prevádzkových súborov. SUMMARY The main objective of my final task was to design a small hydropower plant in the area Breeding - derivative variant. Given the many circumstances which were to be considered in selecting the appropriate option, I have concluded that the best combination of derivation channel with pressure feeder. The main problem was getting water in the desired amount into the intake structure at low stocks in the riverbed Poprad. This was achieved using a combination Jamborov threshold with spring flap. This was to ensure minimum service levels and maximum flow of 7.1 m 3 s -1 turbine-first For these calculations, I came to the optimum size of all buildings and consequently the operational files. 34

41 POUŽITÁ LITERATÚRA [1] Mäsiar Ernest, Kamenský Jozef: Hydraulika 1 [2] Mäsiar Ernest, Kamenský Jozef: Hydraulika 2 [3] Dušička Peter a kolektív: Malé vodní elektrárny; Jaga; Bratislava 2003 [4] Holata Miroslav: Malé vodní elektrárny, projektování a provoz; Academia 2002 [5] Gabriel Pavel a kolektív; Jezy; Alfa 1989 [6] Dušička Peter a Šulek Peter; Vyuţitie vodnej enerie, Návody na cvičenia;stu Bratislava 2006 [7] Obvodný úrad ţivotného prostredia v Prešove, oddelenie štátnej stavebnej správy a územného rozvoja; Základné návrhové parametre malej vodnej elektrárne Ruţbašská Miļava, Stará Ļubovňa. [8] [9] [10] [11] Obrázky č: 2.3, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 boli vyhotovené v v Lokalite Hniezdne. [12] Obrázky č , , boli vyhotovené v Bratislave, časť Petrţalka, ČOV. 35

42 Zoznam príloh: 1) POZDĹŢNY REZ B-B S PODORYSOM A-A VTOKOVÉHO OBJEKTU, DERIVAČNÉHO KANÁLA M 1:100 2) POZDĹŢNY REZ D-D S PODORYSOM C-C USADZOVACOU NÁDRŢOU A TLAKOVÝM PRIVÁDZAČOM M 1:100 3) REZ STROJOVŇOU F-F M 1:100 4) PODORYS STROJOVNE E-E M 1:100 5) POZDĹŢNY REZ CEZ VŠETKY STAVEBNÉ OBJEKTY M 1:100 6) DETAIL 1-1 M 1:50 7) DETAIL 2-2 M 1:50 8) VZOROVÝ PRIEČNY REZ TLAKOVÝM PRIVÁDZAČOM M1:25 9) SITUÁCIA 10) SITUÁCIA ROZMIESTNENIE STAVEBNÝCH OBJEKTOV 11) ZAMERANIE PRIEČNYCH PROFILOV 12) ILUSTRAĆNÝ OBRÁZOK HRUBÝCH HRABLÍC 13) ILUSTRAČNÝ OBRÁZOK REZ JAMBOROVHO PRAHU S PRUŢINOVOU KLAPKOU 14) KONZUMČNÁ KRIVKA 36

43 Rez B-B M 1:100 OBSLUŽNÁ LÁVKA DETAIL DERIVAČNÝ KANÁL KRYCÝ PANEL DRIVAČNÉHO KANÁLA USADZOVACIA NÁDRŽ S PREPLACHOM MIN. PREVADZKOVÁ HLADINA A A PILIER VÝŠKA DNA TOKU SMER PRÚDENIA : SMER PRÚDENIA Pôdorys A-A M 1: SMER PRÚDENIA UPRAVENÝ TERÉN B B 3500 SMER OBTEKANIA HRUBÝCH HRABLIC UPRAVENÝ TERÉN SMER PRÚDENIA : SMER PRÚDENIA UPRAVENÝ TERÉN Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Pozdĺžny rez B-B s pôdorysom A-A vtkovoeho objektu,derivačného kanála Formát: Mierka: 1:100 Príloha č. : A 3 Dátum:

44 Rez D-D M 1:100 PS PS PS 05 DETAIL 2-2 C C SMER PRÚDENIA SMER PRÚDENIA PS :1 Pôdorys C-C M 1: UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN 500 D : SMER PRÚDENIA D UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Pozdĺžny rez D-D s pôdorysom C -C usadzovacou nádržou a tlak. privádzačom Formát: Mierka: 1:100 Príloha č. : A 3 Dátum:

45 Rez F-F M 1: UPAVENÝ TERÉN E PROVIZÓRNE HRADENIE E MINIMÁLNA HLADINA V POPRADE DNO POPRADU 1:4 Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Rez strojovňou F - F Formát: Mierka: 1:100 Príloha č. : A 3 Dátum:

46 Pôdorys E-E M 1: UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN TLAKOVÝ PRIVÁDZAČ UPRAVENÝ TERÉN STROJOVŇA UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN : UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN ODPADNÉ KORYTO F F UPRAVENÝ TERÉN UPRAVENÝ TERÉN SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Pôdorys strojovne E - E Formát: Mierka: 1:100 Príloha č. : A 3 Dátum:

47 ODBERNÝ OBJEKT DERIVAČNÝ KANÁL USADZOVACIA NÁDRŽ S PREPLACHOM TLAKOVÝ PRIVÁDZAČ STROJOVŇA ODPADNÝ KANÁL RIEKA POPRAD DRÁŽKY NA PROVIZORNÉ HRADENIE DRÁŽKY NA HRUBÉ HRABLICE DOBSLUŽNÁ LÁVKA UPAVENÝ TERÉN MIN. PREVADZKOVÁ HLADINA VÝŠKA DNA TOKU PILIER SMER PRÚDENIA MIN. PREVÁDZKOVÁ HLADINA :4 SMER PRÚDENIA SMER PRÚDENIA SMER PRÚDENIA : SMER PRÚDENIA : ASYMETRYCKÝ NATOK DO TURBÍNY - NUTNÉ PREPOČITAŤ OD VÝROBCU MINIMÁLNA HLADINA V POPRADE DNO POPRADU 1: Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne na rieke Poprad -derivačný variant POZDLŽNY REZ CEZ VŠETKY STAVEBNÉ OBJEKTY Formát: Mierka: 1:100 Príloha č. : 5 x A4 Dátum:

48 OBSLUŽNÁ LÁVKA MIN. PREVADZKOVÁ HLADINA PILIER výška dna toku Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Detail 1-1 Formát: Mierka: 1:50 Príloha č. : A 3 Dátum:

49 PS PS PS SMER PRÚDENIA : SMER PRÚDENIA 1: MIN. PREVADZKOVÁ HLADINA JEMNÉ HRABLICE Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Detail 2-2 Formát: Mierka: 1:50 Príloha č. : A 3 Dátum:

50 UPRAVENÝ TERÉN R Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne -derivačný variant Vzorový priečny rez tlakovým privádzačom Formát: Mierka: 1:25 Príloha č. : A 3 Dátum:

51 Obec Kamienka Obec Hniezdne Most s vozovkou Obec Forbasy Hniezdne A3 Mierka: /2011 Vypracoval: Bc. Miroslav Ehn : 9

52 Štátna komunikácia 1 tr. Smer Nižné Ružbachy 7 km Vtokový objekt Derivačný kanál Usadzovacia časť Tlakový privádzač Strojovňa MVE Most s vozovkou Jamborov prah s pružinovými klapkami Obec Hniezdne Smer Stará Ľubovňa 5 km Obec Hniezdne Vedúci dipl.práce: Prof. Ing. Peter Dušička Phd. Školský rok: 2010/2011 Vypracoval: SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKLTA - KATEDRA HYDROTECHNIKY Bc. Miroslav Ehn DIPLOMOVÁ PRÁCA Návrh MVE v lokalite Hniezdne na rieke Poprad -derivačný variant Situácia Formát: Mierka: Príloha č. : A 3 Dátum:

53 Riek a Popr ad Obec Hniezdne Obec Forbasy A3 Mierka: /2011 : Vypracoval: Bc. Miroslav Ehn PROFILOV KORYTA POPRADU 11

54 PRÍLOHA Č.12 SMER TOKU SMER OBTEKANIA HRUBÝCH HRABLÍC ILUSTRAČNÝ OBRÁZOK: REZ HRUBÍMI HRABLICAMI A NAZNAČENÝ SMER OBTEKANIA. NATOČENIE PRÚTOV HRABLÍC VZHĽADOM NA OS TOKU 30

55 PRÍLOHA Č.13 MINIMÁLNA PREVÁDZKOVÁ HLADINA 533,00 533,50 PRUŽINOVÁ KLAPKA JAMBOROV PRAH 532,50 SKALNÝ PRAH SKALNÝ PRAH ILUSTRAČNÝ OBRÁZOK: REZ JAMBOROVÝM PRAHOM S PRUŽINOVOU KLAPKOU

56 PRIETOK 3-1 Q (m s ) ,80 PRÍLOHA Č KRIVKA PREKROČENIA PRIETOKOV PRE RIEKU POPRAD REDUKOVANÁ KRIVKA PREKROČENIA PRIETOKOV ZNÍŽENÁ O 2ms ,70 15 BIOLOGICKÝ PRIETOK 10 10, Qtmax = 7,1 Qt = 7,1 Qt = 7,1 Qtmin = 1,8 Qt = 7,1 Qt = 7,1 Qt = 7,1 Qt = 7,1 Qt = 7,1 Qt = 6,6 Qt = 5,5 6,95 Qt = 4,3 Qt = 3,15 4, ,61 2, (dni) (mesiace)