Μάθημα: ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΟΙ ΑΓΩΓΟΙ ΕΚΒΟΛΗΣ

ΘΕΜΑ ΤΕΤΡΑΜΗΝΟΥ Ακαδ. Ετος 2010-11

Λύματα με παροχή αιχμής Qmax και μέση ετήσια παροχή Qmean πρόκειται να διατεθούν σε

θαλάσσιο αποδέκτη σε βάθος y. Ο αγωγός εκβολής θα κατασκευαστεί από HDPE. Ο

διαχυτήρας διαμέτρου D m φέρει στόμια με στρογγυλεμένα χείλη διαμέτρου 12 cm,

τοποθετημένα σε αποστάσεις ανά S m. Η κλίση του πυθμένα στην περιοχή του έργου είναι

σταθερή και ο διαχυτήρας ακολουθεί ισοβαθή παράλληλη με την ακτή. Ο πυθμένας αποτελείται

από χαλαρές αποθέσεις αμμοχάλικων σε βάθος 2 m, ενώ το υποκείμενο στρώμα

διαμορφώνεται από πυκνά παράκτια ιζήματα ικανοποιητικής αντοχής. Ζητούνται:

1. Το απαιτούμενο μήκος του διαχυτήρα, ο αριθμός των στομίων και το φορτίο στην αρχή του

διαχυτήρα με δεδομένο ότι στο τελευταίο στόμιο είναι επιθυμητή η διατήρηση ελάχιστου

φορτίου Η = 0,50 m.

2. Η επιτυγχανόμενη αρχική αραίωση.

3. Η ελάχιστη απόσταση από την ακτή που πρέπει να τοποθετηθεί ο διαχυτήρας ώστε να

ικανοποιούνται τα όρια της Ελληνικής Νομοθεσίας περί ακτών κολύμβησης εξαιρετικής

ποιότητας για λύματα με συγκέντρωση κολοβακτηριδίων 5 ×106 FC/100ml. Για τον έλεγχο

θα ληφθούν υπόψιν τα υδροδυναμικά και μετεωρολογικά δεδομένα του πίνακα 1.

4. Η βέλτιστη διάμετρος του αγωγού εκβολής.

5. Το γεωμετρικό ύψος άντλησης στο φρεάτιο φόρτισης του αγωγού, με δεδομένο ότι τα

λύματα καταλήγουν σε απόλυτο υψόμετρο +2,5 m (από κατώτατη ρηχία) ανάντη του

φρεατίου.

6. Το ετήσιο κόστος απόσβεσης και ενεργειακών δαπανών λειτουργίας του έργου.

7. Τα χαρακτηριστικά του σημαντικού κύματος στην περιοχή εκβολής για τιμή εφαρμογής

ταχύτητας ανέμου uΑ, κρίσιμο ανάπτυγμα πελάγους F και διάρκεια πνοής 8 ώρες. Αρχική

διεύθυνση κυματισμών στα ανοικτά 30ο ως προς την ακτή (κάθετη πρόσπτωση: 0ο).

8. Το πλάτος της ζώνης θραύσης για το κύμα της §7.

9. Να σχεδιαστεί η προστασία του αγωγού για τους κυματισμούς της §7 αφού υπολογιστούν

οι σχετικές φορτίσεις. Να δοθούν τυπικές διατομές με χαρακτηρισμό υλικών και

διαστάσεις.

10. Να προταθούν μέτρα για προστασία του αγωγού έναντι αγκυρών αφού υπολογιστούν τα

σχετικά φορτία.

11. Να δοθεί περιγραφή του τρόπου πόντισης του αγωγού και των λοιπών εργασιών

κατασκευής του έργου (εκσκαφή τάφρου εάν προβλέπεται, τοποθέτηση υλικών

προστασίας, οργάνωση εργοταξίου, κλπ).

Δεδομένα α) Πυκνότητα θάλασσας ρα = 1,025 gr/cm3 (μη στρωματωμένη)

Πυκνότητα λυμάτων ρο = 1,000 gr/cm3

β) Υδραυλικοί υπολογισμοί κατά Manning με συντελεστή n = 0,016

γ) Χρόνος ζωής του έργου 40 έτη.

Αποπληθωρισμένο επιτόκιο 5%.

Κόστος ενέργειας 0,09 € / kWh.

Κόστος κατασκευής του αγωγού εκβολής σε € ανά m μήκους

Κ = 420 + 1060 D0.8 (D σε m)

Δαπάνη συντήρησης 1,5% του κόστους κατασκευής.

Απόδοση αντλητικού συγκροτήματος: 65%

δ) Ανωτάτη πλήμμη:+1.00 m, κατωτάτη ρηχία:±0.00 m.

Πίνακας 1: Υδροδυναμικά και μετεωρολογικά δεδομένα.

Ταχύτητα ρεύματος προς ακτή

Πιθανότητα εμφάνισης

Ταχύτητα φθοράς FC

Πιθανότητα εμφάνισης

Ux (cm/sec) Ρ (%) K (hr-1) Ρ (%) <1 35,0 < 0,7 10 1-4 5,5 0,7-1,1 10 4-6 5,5 1,1-1,5 10 6-9 7,5 1,5-1,7 10

9-11 9,5 1,7-1,9 8 11-14 10,0 1,9-2,3 8 14-16 8,0 2,3-2,5 8 16-19 6,5 2,5-2,7 8 19-21 5,0 2,7-3,1 7 21-24 2,8 3,1-3,3 7 24-26 2,4 3,3-3,5 7 26-29 1,4 3,5-4,1 7 29-31 0,9

Πίνακας 2: Βασικά μεγέθη σχεδιασμού

α/α Qmax (m3/sec)

Qmean (m3/sec)

y (m) D (m) S (m) uA (m/sec) F (Km)

ΒΑΒΑΔΑΚΗ 0,8 0,35 30 0,70 4,0 12 70 ΕΜΜΑΝΟΥΗΛΙΔΟΥ 0,65 0,30 30 0,70 3,5 14 80

ΜΗΤΡΟΥ 0,7 0,32 25 0,60 3,5 17 100 ΠΑΠΑΔΟΣΠΥΡΙΔΑΚΗΣ 0,5 0,25 25 0,60 3,5 18 90

ΡΟΥΜΠΑ 0,4 0,2 20 0,60 3,5 15 120 ΦΟΝΙΑΣ 0,60 0,28 25 0,60 3,5 16 110

Τμηματικές Παραδόσεις/ Διορθώσεις

α. Ερωτήσεις 1-2: 14/03/11

β. Ερωτήσεις 3-6: 21/03/11

γ. Ερωτήσεις 7-8: 21/03/11

δ. Ερώτηση 9: 26/04/10

ε. Τελική Παράδοση: 17/05/10

+2,50m

y

Αγωγός εκβολής L

Θάλασσα

Αγωγός

Λυμάτων Φρεάτιο Φόρτισης

Αντλιοστάσιο