UNIVERZITET U TUZLI

RUDARSKO-GEOLOŠKO-GRAĐEVINSKI FAKULTET

HIDROTEHNIČKI OBJEKTI I SISTEMI

Doc. dr. sc. NEDIM SULJIĆ, dipl.ing.građ.

Građevinski odsjek - III godina

ECTS:9

OBAVEZE

Nastavne metode: PREDAVANJA I VJEŽBE

Predavanja: 5 časova sedmično (ukupno 75 časova)

Vježbe: 4 časa sedmično (ukupno 60 časova)

Predispitne obaveze: SEMINARSKI RAD

Obavezno prisustvo na predavanjima i vježbama.

Uslovi za dobijanje potpisa:

1. Prisustvo predavanjima i vježbama (max. 3 izostanka)

2. Urađen seminarski rad (dobijena pozitivna ocjena)

ZAVRŠNI ISPIT:

1. Položen pismeni ispit (3 do 4 zadatka)

2. Zabranjeno korištenje literature i prepisivanje na ispitu

3. Položen usmeni ispit (kombinacije pitanja)

4. Konačna ocjena (utiče i aktivnost studenta na nastavi)

NASTAVNI PROGRAM:

•UVOD (voda u prirodi, osobine, problemi čistih voda)

•VODOPRIVREDA (hidrotehnički objekti, projektovanje hidrotehničkih objekata, hidrosistemi)

•HIDROLOGIJA (hidrometrija, statistička hidrologija, slivna površina, oticanje, hidrogrami, velike vode ... )

•HIDROMEHANIKA (hidrostatika, hidrodinamika, proticaj, srednja brzina, jednačina kontinuiteta, Bernoulli-eva jednačina, hidraulički otpori, prelivi, tečenje u otvorenim tokovima, filtracija podzemnih voda)

•VODOVODNI SISTEMI

•KANALIZACIONI SISTEMI

•REGULACIJA VODOTOKA (principi, vodograđevine ...)

•BRANE I KORIŠTENJE VODNIH SNAGA

•HIDROTEHNIČKI I MELIORACIJSKI SISTEMI (navodnjavanje, odvodnjavanje, asanacija terena)

LITERATURA:

1. Jahić M.: HIDROTEHNIKA, Tehnički fakultet Bihać, 2004.

2. Kupusović T.: MEHANIKA FLUIDA, IP “Svjetlost”

Sarajevo, 1998.

3. Vuković Ž.: OSNOVE HIDROTEHNIKE (prva knjiga), Sveučilište u Zagrebu.

4. Agroskin I.: HIDRAULIKA, Tehnička knjiga Zagreb.

5. Hajdin G.: MEHANIKA FLUIDA, Građevinska knjiga Beograd.

6. Stojić P.: HIDROTEHNIČKE GRAĐEVINE I, II, III, Građevinski fakultet Sveučilišta u Splitu.

7. Milojević M.: SNABDJEVANJE VODOM I KANALISANJE NASELJA, Građevinska knjiga Beograd.

8. Jahić M.: URBANI VODOVODNI SISTEMI, Beograd 1988.

9. Jahić M.: URBANI KANALIZACIONI SISTEMI, Geoinžinjering Sarajevo, 1985.

10. Vuković M., Soro A.: OSNOVI HIDRAULIKE, RGF Beograd, 1978.

1. UVODNO PREDAVANJE

HIDROTEHNIKA: naučna disciplina – proučava tehničke aspekte: korištenja voda, zaštite od štetnog djelovanja voda, zaštite voda kao prirodnog resursa.

OSNOVNI ZADATAK HIDROTEHNIKE: prilagođavanje postojećeg prirodnog režima vodnog bogatstva potrebama čovjeka.

MEHANIKA FLUIDA: dio fizike, proučava mirovanje i kretanje fluida.

FLUID: tečnosti i gasovi.

HIDRAULIKA: oblast mehanike fluida koja proučava mirovanje i kretanje praktično nestišljivih fluida.

NESTIŠLJIVI FLUIDI: ne mijenjaju V ni pod kojim uslovima, realno ne postoje. U tehnici u velikom broju slučajeva se V može zanemariti.

Nestišljivi fluidi: kod tečnosti kada p nisu ekstrmno velike – pojednostavljen račun-smatraju se nestišljivim tečnostima – čini se svjesno mala greška.

Gasovi: praktično nestišljivi kada je riječ o malim p.

CILJ HIDROTEHNIKE: upravljanje vodnim režimom.

VODNI REŽIM: promjene kvantitativnih i kvalitativnih osobina voda i odnos voda sa okolinom.

Vodni režim: 1. neupravljani (prirodni)

2. upravljani (akumulacije)

Cilj neupravljani vodni režim da pređe u upravljani.

Upravljanje vodnim režimom:

a) Biološki minimum (najmanji protok u vodotoku koji se mora stalno ispuštati iz akumulacije (retenzije)-ekološka kategorija)

b) Vodnoekonomski minimum (najmanji protok koji uzvodni korisnici moraju ostaviti za potrebe nizvodnih korisnika).

ZADACI HIDROTEHNIKE: vodu pravilno tretirati kao dobro od opšteg interesa, sa slijedećim zadacima:

A) Racionalno i višenamjensko korištenje voda

B) Zaštita od štetnog djelovanja voda

C) Zaštita voda kao prirodnog resursa

VODA U PRIRODI

*Od ukupne P planete 2/3 pokrivaju mora i okeani

*Okeani i mora pokrivaju 361 milion km2, a kopno 149 miliona km2

Planeta Zemlja – plavi planet

*Od ukupne količine vode na Zemlji danas imamo:

97,6% SLANE VODE

2,4% SLATKE VODE

*Voda: najrasprostranjenija materija u prirodi

*Nalazi se u: atmosferi, hidrosferi, kriosfera, biosferi, litosferi

*Voda u atmosferi:

-čvrsto, tečno i gasovito stanje

*Voda u hidrosferi:

-tečno stanje (okeani, mora, jezera, rijeke)

-čvrsto stanje (led i snijeg na kopnu i vodenim površinama)

*Voda u kriosferi (omotač Zemlje negativne temperature):

-tečno, čvrsto i gasovito stanje

*Voda u biosferi (složen vanjski omotač, naseljen ljudima, biljkama i drugim organizmima) ; uključuje troposferu, hidrosferu i površinski dio litosfere (do 3 km dubine)

HIDROLOŠKI CIKLUS:

•Kruženje vode kroz atmosferu i na površini Zemlje

•Dešava se u Zemljinom sastavu: atmosferi, hidrosferi i litosferi

•Voda prodire u Zemlju oko 1 km (u kršu 2-3 km)

•Hidrološki ciklus bitan za razumijevanje vodnog bilansa

•VODNI BILANS: pregled raspoložive vode (prosta definicija)

VODE U BOSNI I HERCEGOVINI:

•Ukupna V atmosferskih voda cca 2000 m3/s

•Prosječne višegodišnje P = 1250 mm

•Površinski otiče oko 60% voda (cca 23 l/s sa 1km2)

•Oticanje u pravcu Crnomorskog sliva sa oko 74% površine

•Oticanje u pravcu Jadranskog sliva sa oko 26% površine

•Veće rezerve PV cca 16 m3/s = sjeverni dio BiH

SLIV Una Bosna Drina Neretva

q

(l/s/km2)

26,1 16,0 21,2 38,1

Tabela: Specifično oticanje pros. god. proticaja po slivovima

Podaci iz tabele:

•Vode u BiH veoma neravnomjerno raspoređene

•Hercegovina bogata vodnim resursima (Neretva)

•Sliv rijeke Bosne “siromašan” = max. industrije i stan.

SVOJSTVA VODE:

• Složena supstanca

• Hemijski čista: bezbojna, bez mirisa

• U tankom sloju=bezbojna U debljem sloju=plavo-zelena

• Mrzne na 0 C (273,15 K)

• Vrije na 100 C (373,15 K) ako je pod stand. p=101,325 kPa

• Anomalije vode:

a) Kod zagrijavanja 0 do 4 C V vode se ne povećava već se smanjuje; max. gustina pri 4 C; V smrznute vode veća za 10%

b) Prilikom mržnjenja se širi (ostala tijela se skupljaju) te joj se smanjuje; Tačka ledišta sa povećanjem p ne raste

c) Specifična toplota vode najveća u odnosu na druge materije

d) Velika dielektrična const. (sposobnost rastvaranja)

e) Od svih tečnosti ima najveći površinski napon (osim žive)

•Anomalije vode veoma bitne u prirodi

•Povećanje V pri mrženjenju važno u procesu erozije stijena

•Velika spec. toplota = posebno mjesto u grijanju i hlađenju

PROBLEM ČISTIH VODA:

•Zagađivači voda (ljudi, industrija, poljoprivreda ...)

•Industrijski otpaci najopasniji

•Zagađivači voda: HEMIJSKI, BIOLOŠKI, FIZIČKI

HEMIJSKI ZAGAĐIVAČI

BIOLOŠKI ZAGAĐIVAČI

FIZIČKI ZAGAĐIVAČI

Kiseline Bakterije Toplota

Alkalije Virusi Boja

Soli Drugi zarazni organizmi

Miris

Pesticidi Alge Radioaktivnost

Deterdženti Fekalije Suspend. čvrste materije

Fenoli Lignini Pijesak

Ostale organske materije

Mulj

Tabela: Osnovni zagađivači voda

•Zagađivači raznovrsni (bilo gdje u svijetu)

•U SAD ¼ rijeka zagađena na više od ½ svoje dužine

•Veliki broj jezera je biološki mrtav (zagađenja vežu O u vodi)

•Zagađenja: gradovi, industrija, “divlje” deponije otpada

•U BiH zagađenost voda nije aktuelizirana (industrija ne radi)

•Krajem 80-tih godina rijeka Bosna veoma zagađena

•Strategija zaštite voda: primjeniti preventivne mjere

•Smanjiti zagađenja ili ih spriječiti (čiste tehnol. proizvodnje)

•Represivne mjere: tehničke i zakonske aktivnosti (prečišćavanje otpadnih voda prije upuštanja u vodotoke)

•Zakon o vodama: uslovi zaštite voda (treba uvesti rigoroznije kazne za zagađivače voda)

•“”Divlje” deponije: sanirati ih u skladu sa smjernicama EU

ZAŠTITA VODA

1) Zaštita kvaliteta

2) Zaštita količina

3) Zaštita položajne komponente

Odvodnjavanje otpadnih voda iz urbanih sredina:

•Zaštita kvaliteta i položajna komponeneta vodnih resursa

•Uslov: otpadne vode domaćinstva. Industrije što brže sakupiti i odvesti do uređaja za prečišćavanje

Prečišćavanje otpadnih voda:

•Obavezan prije upuštanja otpadnih voda u recipijent

•Rijetko se dopušta da vodu upije tlo (septička sa upojnim bunarom)

•Stepene prečišćavanja f-ja količine i kvalitete vode recipijenta

Regulacija režima malih voda:

•Stalno osiguranje biološkog minimuma

•Dodatne količine vode potrebne zbog povećanja mogućnosti da recipijent primi otpadne vode, da ih razrijedi i obavi samoprečišćavanje