Разходът на вода в населените места варира значително през денонощието. Работата на водопроводната мрежа трябва да бъде съобразена с това, за да се осигури нормално водоподаване на приемлива цена в случаите на помпено захранване на мрежата. Компютърната програма EPANET позволява симулиране на работата на малки водопроводни мрежи, при различни настройки и конфигурации, като лесно се постига цялостен хидравличен анализ на системата. В резултат от численото моделиране на водопроводната мрежа на малко село с 2500 жители в окръг Констанца бяха получени наляганията и скоростите в различни моменти от денонощието в характерните точки от мрежата, което позволи оптимизирането на техническите параметри на системата. При зададена схема на изменението на потреблението в денонощието, предвидена в нормите за проектиране, бе установено, че използването на помпи с променливи обороти води до средна икономия на енергия от над 0,10 kWh⁄m3 спрямо варианта с обикновени помпи.
2018 / 51 / 6 / Водно строителство
Всекидневно в различни лаборатории се правят огромен брой измервания на най- различни параметри за качествата на водите с цел да осигурят информация под формата на резултати за различни видове води. Обемът на тази информация зависи от по-нататъшното използване на резултатите, като обикновено те се представят с придружаващата я неопределеност. Това означава, че не само средната, а всяка стойност в интервала на неопределеността може да е истинската стойност. За оразмеряването на ПСОВ са използвани реални данни за съдържанието на БПК5, супендирани вещества, общ азот и общ фосфор във водата. При сравнителния анализ са използвани резултатите от измерването и приписаната им неопределеност, като са взети средната стойност на измерването, стойността на показатeля в долната и в горната граница на доверителния интервал на тази средна стойност. В настоящата статия е представен ефектът на лабораторните измервания на отпадъчните води, данните за чийто състав след това се използват като основа за всички оразмерителни процедури по широко използваната у нас немска методика ATV A-131 с цел определянето на технологичните и конструктивни параметри на пречиствателните станции. Направеният сравнителен анализ между средната, долната и горната стойност на доверителния интервал, чието изменение зависи от неопределеността на измерванията, показва кои основни технологични параметри на биологичното стъпало се влияят най- съществено и какви отклонения дават при съответния състав на отпадъчните води.
Минимизирането на количеството или цената на електроенергията, изразходена от помпа с променлива честота на въртене (ППЧ), е класическа оптимизационна задача. За нея е направен сравнителен анализ на съвременни, приложими с помощта на софтуер методи за оптимизация, като генетичен алгоритъм, patternsearch, multistart. С помощта на метода на множителите на Лагранж, с ограничително условие подаденият от ППЧ към резервоара воден обем да е по-голям от средния денонощен разход, са изведени аналитични изрази за изчисляване на оптималните водни количества за случаите на минимизиране на цената на електроенергията при различни единични цени в две и три зони на денонощието.
Мониторингът на водите, предназначени за питейно-битови нужди в Област Плевен показва наднормено съдържание на хром във водата на над 25 малки населени места от Община Гулянци, Община Долна Митрополия, Община Белене, Община Никопол. Проведени са полеви проучвания в селата Татари, Петокладенци, Стежерово и Божур- лук, в община Белене, които се водоснабдяват с подземна вода от плитко разположени дренажни системи. Водата в проучваните села е акумулирана в чакълести и песъчливи депозити, покриващи скалната подложка от пясъчници и мергели. За установяване на произхода на шествалентния хром в подземните води е използван комбиниран подход, включващ геоложки, хидрогеоложки проучвания и химични анализи, позволяващ съставянето на общ модел на формирането, движението и състава на подземните води. В близост до водоснабдителните дренажи са направени проучвателни сондажи, от които са взети почвени и скални проби за рентгено-структурен анализ. Проведени са помпени тестове за привличане на пресни подземни води и са изследвани физико-химичните показатели на подземните води. Установено е средно съдържание на хром във водите между 50 и 100 µg/L, при максимално допустима концентрация 50 µg/L. Над 90% от съдържащия се във водата хром е шествалентен. Наблюдаваните особености се дължат на взаимодействие между подземните води и скалите и почвите, изграждащи водоносните пластове. Проведените проучвания дават основание да се счита, че наличният в природните плитко лежащи подпочвени води шествалентен хром в област Плевен, е с естествен произход.
В изследването се разглежда възможността за автоматизирано подпомагане на процеса на установяване на приложимост на напорни канализационни системи в урбанизирани райони. Напорните канализационни системи представляват системи за принудително транспортиране на отпадъчни води и предоставят алтернативно техническо решение за отводняване при специфични случаи. Цел на изследването е разработване и приложение на инженерна методика за анализ на топологична структура на системата. Разработен е програмен апарат за моделиране на структура на канализационна система върху дефинирана географска подложка, извличане на данни за теренни условия, анализ и представяне на резултати. За демонстриране на концепцията е представен пример за определен район на гр. София.
Изведени са уравнения за минималната допустима честота на въртене и водно количество на помпа с променлива честота във връзка с наличието на неустойчива област при разходно-напорната характеристика на помпата. Предложени са формули за пряко изчисляване на коефициентите на пълно квадратно уравнение на разходно-напорната характеристика. Предложено е математическо описание на водоразпределителна система, състояща се от помпа с променлива честота, захранваща два резервоара. В дисциплините Помпи и помпени станции и Мелиорации и помпени станции, които се изучават в Хидротехническия факултет на УАСГ, традиционно е застъпено графичното представяне на работата на водоразпределителни системи с помпи с постоянна честота. В статията са направени графични анализи за различни водоразпределителни системи с помпи с променлива честота.
Въз основа на известни методологии в Европа и САЩ за оценка на сеизмичния риск са избрани модели за определяне на повредите в системата за отпадъчни води в България. Класификациите на компонентите на системата са анализирани с оглед на наличните у нас данни. Избраните модели са илюстрирани с конкретен пример и получените оценки са дискутирани.
Хидроложкото засушаване и маловодието зависят от метеороложките фактори, но степента на въздействие зависи от уязвимостта на водоснабдителните системи (ВС) и мерките. Екологичният отток може да се повлияе от регулиране на оттока, водовземане, морфоложки промени и др. Разработeн е методичен подход за интегрирана оценка и картиране на риска за водоснабдяването при засушаване и климатични промени, идентификация на райони с воден стрес и обезпечаване на екологичния отток. Идентификацията, оценката и агрегирането на районите на воден стрес става с отчитане на ресурсните зони на водоснабдителните системи (базирано на опита на Англия). Интегрираният анализ на водния стрес и концепция „допълване“ за зарегулирани реки и силномодифицирани водни тела, дава по-реалистична оценка на наличния ресурс и Water Exploitation Index. Методиката дава решение за Плановете за управление при недостиг на вода и засушаване (стратегически, тактически, спешност), Стратегия за устойчиво водовземане, добър екологичен потенциал на Натура 2000, и др. Представени са резултати от международни проекти и приложение на разработения подход в практиката. Те са свързани с Плановете за управление на речни басейни (ПУРБ) и Програмата от мерки: оптимално разпределение на водите при засушаване, преразглеждане на разрешителните, управление на ВС и язовирите, съгласуване на ПУРБ с мерки за управление на водите в защитени зони/територии и др.
По дефиниция интензивен валеж е кратковременно интензивно валежно събитие, което често може да доведе до наводнения в градските територии. Характеристиките на интензивните валежи зависят от географските параметри, за които се проектират канализационните системи. Тази статия характеризира начина на събиране на данните за валежите и тяхната последваща статистическа обработка. В нея се изтъкват разликите, които могат да възникнат по време на регистрацията и обработката на данните за интензивните валежи. Град Осиек, който е разположен в източната равнинна част на Република Хърватска, е използван като пример в настоящото изследване. В периода между 1999 и 2012 г. е извършен мониторинг в пет станции, намиращи се в границите на града, докато в следващите години са събрани данни от няколко точки, намиращи се в съседство. При обработката на наличните данни са отчетени появата на интензивни валежи в зависимост от местоположението, особеностите на релефа и количеството на валежите. Най-често наблюдаваните събития в района на гр. Осиек са с продължителност от 5 – 10 до 20 – 25 минути или съответно по-малка от 25 – 30 – 40 минути. Максималните стойности на 10-минутните валежи са от порядъка на 25 – 30 mm. През този век проектираните стойности с период на повторение 2 – 10 години са надвишени повече от очакваното.
В изследването се сравняват технически данни за еднокошови хидравлични багери с обратна лопата, налични в литературата, използвана от студентите при разработване на курсови проекти по „Технология на строителното производство“. Сравнението се извършва спрямо техническа информация, използвана при разработка на дисертационен труд и обхващаща 228 модела от 20 производители. Разработена е методика за сравнение и е реализиран програмен апарат, с който е извършено сравнението. Представен е списък със 16 заместващи модела.
В районите на Стара Загора и София, върху смолница и излужена канелена горска почва, са проведени експерименти с напояване на царевица за зърно през бразди. Изпитано е влиянието на различни напоителни норми, брой поливки и разстояния между поливните бразди върху добива зърно и ефективността на използване на поливната вода. Получените данни са използвани за провеждане на планиран експеримент от типа В3. Анализирано е комплексното влияние на факторите. След оптимизация на получените регресионни модели са установени оптимални стойности на елементите на поливния режим в условия на воден дефицит. Предложената графична интерпретация на линиите на еднакво ниво позволява да се подберат поливни режими съобразно конкретните условия. Установено е, че максимален добив с максимална ефективност на използване на поливната вода се получава при разпределение на напоителна норма 91% от Мopt през бразда, с максимален брой поливки.
Нетните напоителни норми (NIR, mm), които задоволяват напълно нуждите на селскостопанските култури, са в основата на проектирането и управлението на напоителните системи. В българската земеделска практика традиционно се използват поливните режими и напоителните норми на Захариев и кол. (1986), които се отнасят за три години с обезпеченост на напоителната норма PI=10, PI=25 и PI=50% от периода 1950 – 1980. За справяне с проблемите в напояването, предизвикани от климатичните промени и тенденциите към засушаване, в настоящото изследване моделът за симулиране на водния баланс и поливния режим WinISAREG е приложен за пет обединени агроклима- тични AC района при условията на климата в миналото (1950 – 1980) и настоящето (1951 – 2004). При наши предишни изследвания WinISAREG е калибриран за царевица на основата на данни от дългосрочни експерименти, проведени в полета, представляващи разнообразни почвени, климатични и управленчески условия на напояването у нас. Оптималните АC райони са дефинирани на основата на осреднената сумарна еталонна евапотранспирация за юли и август ETo осреднената сумарна ETo Jul-Aug за периода 1951 – 2004. По този начин Jul-Aug е приложена за обединяването на напоителни райони по “Захариев“ в пет Агроклиматични (АC) района и е използвана за индикатор на регионалната нетна напоителна норма NIR (Табл. 1). Влиянието на свойствата на почвата върху нуждите от напояване са характеризирани чрез използваемия воден запас TAW, mm m-1, който е “нисък” ако TAW=116 mm m-1, “среден” ако 136
Изследвани са лентови машини с дължини на гъвкавите тръбопроводи от 200 до 600 m при диаметър DN 110 mm и с дължини от 300 до 600 m при диаметър DN 125 mm. Определянето на оптималните дължини е извършено при избрана целева функция „приведени годишни разходи на хектар“. В нея са включени разходите за машината, за захранващите я тръбопроводи, за средствата за създаване на напор и разходите за вода, енергия и труд. Разгледани са три варианта за захранване на машината – напорно от тръбна мрежа, помпено от напоителен канал и помпено от собствен водоизточник. Изследването е извършено за нетна напоителна норма M = 1200 m3/ha при различен на- бор от напори и диаметри на дюзата на дъждовалния апарат за всеки от трите варианта. Установено е, че минимумът на целевата функция и за двата диаметъра на гъвкавите тръбопроводи се получава при най-малките изследвани дължини.
В статията се визират възможностите за приложения на така наречените „соларни помпи” в напояването и по-конкретно такива, захранвани с енергия директно от слънчеви панели без използване на акумулаторни батерии. Посочени са ограничителните условия, при които могат да бъдат използвани този вид помпи в зависимост от технологиите за напояване и вида на водоизточника. Акцентирано е и върху избора на броя и вида на помпените агрегати за целите на напояването. Засегнати са въпроси и за икономическата ефективност от приложението им в напоителните системи. Набелязани са насоки за бъдещи изследвания, свързани с приложението на помпи, захранвани със слънчева енергия.
За установяване на поливния режим на ягодоплодни и овощни култури, отглеждани при метеорологичните условия на района на Опитно поле „Челопечене“, София, са проведени изследвания при капково напояване, като са изпитани различни режими – от пълно задоволяване на ежедневните потребности на културата от вода до напояване с редуцирани с 20% и 40% поливни норми. Установени са поливните режими и добивите на културите при капково напояване за района на Софийското поле. Средно за периода на изследванията най-високи добиви са получени при варианта, напояван със 100% поливна норма за ягоди сорт „Полка“– 15 180 kg/ha. Намалението на напоителната норма с 20% води до намаляване на добивите (7% – 25%) и такива поливни режими могат да се използват в случаите на възникнал воден дефицит.
За установяване на влиянието на магнитно обработена вода върху продуктивността на малини, отглеждани при метеорологичните условия на района на кв. Челопечене, София, са проведени експериментални опити с технология за капково напояване. Изследвани са три варианта: напояване при 100% напоителна норма с магнитна вода, чиста вода и без напояване. Средно за периода на изследванията най-високи добиви са получени при варианта, напояван с магнитно обработена вода при 100% поливна норма. Постигнато е завишение на добива от 17% до 27% спрямо варианта, напояван с чиста вода средно за периода на изследванията. Средно за трите опитни години завишението е 23%.
На базата на проведени опити със средноструйни дъждовални апарати в лабораторни и лабораторно-полски условия при „тихо време” са установени разпределенията на дъжда по радиуса в зависимост от геометричните параметри на дюзата (размер и ъгъл на скосеност) при промяна на работния напор. Изведени са зависимости за коефициента на водното количество и радиуса на обхват при различни размери на дюзите и ъгъл на скосеност на струята и са анализирани получените профили на разпределението по радиуса. Получените зависимости могат да бъдат използвани при определяне на схемите на разположение на дъждовалните апарати за постигане на по-добра равномерност.
При експлоатацията на напоителните системи се реализират загуби на вода, респ. приведен енергоразход при транспортиране на водните количества по каналната мрежа в зависимост от параметрите на откритите канали. За разглеждането на енергийния разход в разработката сe използват подходи и методи, прилагащи аналитични зависимости, които изразяват и включват енергийни компоненти и характеристики относно откритото течение и отразяващи енергоразхода, представляващ загубите на вода в каналите при нейното транспортиране. В разработката се разглеждат изследвания относно енергоразхода в откритата канална мрежа и се предлага зависимост на основата на базисен енергиен показател, изразяващ индивидуален за канала енергоразход по дължината на откритите канали. Също се дават подходи във връзка с енергийната ефективност и аналитични зависимости за определяне на енергийните загуби, т.е. загубите на вода при напоителните канали.
За почти всички водохващания на събирателните канали от хидроенергийните системи у нас, изградени преди 90-те години на миналия век, въпросите за остатъчно водно количество за нарушения участък от реката и за рибопровеждащи съоръжения изобщо не са били разглеждани. Понастоящем обаче, в съответствие с изискванията на съвременните регулативни документи и добри практики в областта на околната среда, тези водохващания трябва да бъдат снабдени с такива съоръжения. В настоящия доклад се разглежда оборудването на определен брой водохващания от съществуваща високопланинска събирателна деривация със съоръжения или само за пропускане на зададено остатъчно водно количество, или с комбинирани такива за осигуряване и на възможност за миграция на местната популация от риби. Представени са концептуалните проектни решения на комбинацията от формулираните от ихтиолозите задачи и експлоатационните изисквания на възложителя.
През последните десетилетия геосинтетичните материали намират все по-широко приложение в язовирното строителство. Различни фактори налагат изпълнението на язовирни стени от насипен тип с водоплътен елемент от геомембрана вместо с обичайните често срещани естествени материали в природата, каквато е глината. Понякога причини от различен характер, като недооценен конструктивен елемент, недобро уплътнение на основата под мембраната или некачественото ѝ съединяване, могат да доведат до нейното разкъсване и компрометиране. В доклада са анализирани настъпващите промени във филтрационната картина на насипна стена, при поява на разкъсвания на геомембраната с определена големина и разположение на различни нива по височина на водния откос. Представени са изменения и връзки на различни параметри на филтрацията на базата на численото моделиране на язовирна стена „Монгу“ в Нигерия. Направени са изводи и препоръки, които биха могли да са от полза при проектирането, изграждането и експлоатацията на такъв тип хидротехнически съоръжения.
Динамичното взаимодействие между инженерните конструкции и техните основи е обект на внимание на редица изследователи от дълги години. Една от целите е определянето на пълното и на геометричното затихване на трептенията при сеизмични въздействия. В настоящия доклад е разгледано едно от ранните изследвания по темата, докладвано от японския учен Хироши Тажими през 1969 г. Представена е връзката между това изследване и сегашното разбиране на проблема. Даден е пример с добре позната конструкция, изградена върху слаба основа. Изводите от приложението на предлагания подход са обобщени с цел да се обърне внимание на проблемите с динамичното взаимодействие при високи сгради. Описани са критериите, използвани за определяне на динамичното взаимодействие почва-конструкия. Първият критерий доказва съответствието между честотите на измерените затихващи и изчислените незатихващи трептения. Вторият критерий определя момента на възникване на геометрично затихване. Третият критерий определя способността на основата да притежава свойството геометрично затихване. Използвани са данни от пълномащабни динамични тестове на язовирната стена Чаира. По идеята на Тажими са направени графични построения за две бетонни язовирни стени – Пайн Флет и Чаира. Въз основа на сравнението между тях е избран вертикален сеизмичен профил на основата на изследваната стена, който е използван за изчисляването на честотно зависими коефициенти на геометричното затихване при пълно и при празно язовирно езеро. Направеният анализ и получените резултати показват, че основните положения в предложения поход за определяне на геометричното затихване са целесъобразни и могат да осигурят получаването на честотно зависими коефициенти на пълното и на геометричното затихване на трептенията.