Υπολογισμός υδραυλικού πλήγματος στα δίκτυα άρδευσης

      Για την αντιμετώπιση των υδραυλικών πληγμάτων στα δίκτυα άρδευσης που προκαλούνται από τον χειρισμό συσκευών διακοπής (σφαιρικών κρουνών) είναι απαραίτητη η γνώση της υπερπίεσης που προκαλείται. Για τον υπολογισμό της μέγιστης υπερπίεσης που μπορεί να προκληθεί στον αγωγό κατά τον χειρισμό των παραπάνω ακολουθείται η αναλυτική μέθοδος με χειρισμό δικλείδας σε απόσταση L του αγωγού, με αγωγό που έχει σταθερά χαρακτηριστικά σε όλο το μήκος του και υδροδοτείται από πηγή σταθερής παροχής. Η μέγιστη υπερπίεση (Δρ) εξαρτάται από τον χρόνο (Τχ) χειρισμού της δικλείδας σε σχέση με τον χρόνο (Τμ) που απαιτείται για την μετάβαση του κύματος υπερπίεσης στην αρχή του αγωγού και επιστροφή στην θέση της δικλείδας που είναι:

Tm = 2L/α σε sec,

Όπου:

L= η απόσταση από το σημείο ελέγχου

α= η ταχύτητα μετάδοσης του κύματος (m/sec)

Αν Τχ<Τμ τότε η μέγιστη υπερπίεση προκύπτει από τον Joukowski: Δρ= α*Δν/g (mYΣ),

Όπου:

Δν: η μεταβολή (περιορισμός της ταχύτητας του νερού (m/sec)

g: η επιτάχυνση της βαρύτητας

Σε αυτήν την περίπτωση, η υπερπίεση (Δρ) εξαρτάται από το υλικό, το πάχος, την διάμετρο του αγωγού και τις λοιπές παραμέτρους που καθορίζουν την ταχύτητα μετάδοσης του κύματος.

Αν Τχ>Τμ, τότε η μέγιστη υπερπίεση προκύπτει από τον τύπο Micheaud-Marcheti ( η οποία προϋποθέτει γραμμική μεταβολή της ταχύτητας).

Δρ= 2L/g * ΔV/Tx

Στην περίπτωση αυτή η υπερπίεση εξαρτάται από το υλικό και τα χαρακτηριστικά του αγωγού. Η ταχύτητα μετάδοσης του κύματος (a) υπολογίζεται από τον τύπο:

Όπου:

g: η επιτάχυνση της βαρύτητας (9,81 m2/sec)

E υδ: μέτρο ελαστικότητας του νερού (2,1χ108 kg/m2 )

E σωλ. : μέτρο ελαστικότητας του σωλήνα (Για PVC 3X1χ108 kg/m2 )

γ: Ειδικό βάρος νερού σε θερμοκρασία 5ο C(1000 kg/m3 )

S: Πάχος τοιχώματος σωλήνα (m)

D:Εσωτερική διάμετρος σωλήνα (m)

C: Συντελεστής που εξαρτάται από τον λόγο του Poisson και τις οριακές συνθήκες παραμόρφωσης του σωλήνα

Η ταχύτητα μετάδοσης του κύματος, ο χρόνος Τμ και η υπερπίεση Δρ στον αγωγό για την διευκόλυνση του κάθε ενδιαφερόμενου υπολογίζονται με την βοήθεια του επισυναπτόμενου αρχείου.

Σταθακόπουλος Ιωάννης

Γεωπόνος, M.sc. Περιβάλλοντος και Αειφόρου Ανάπτυξης

[ΠΗΓΗ: ΠΡΑΣΙΝΟ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΝ]