UNIVERZITET U TUZLI
RUDARSKO-GEOLOŠKO-GRAĐEVINSKI FAKULTET
O B J A V L J U J E
Meksud Poljaković, bachelor-inžinjer građevinarstva javno će braniti završni magistarski rad pod naslovom: „Uporedba i analiza različitih obloga dna i kosina kanala trapeznog poprečnog presjeka“, dana 27.09.2022. godine , sa početkom u 11 sati, u Amfiteatru/ Slobodnoj učionici Rudarsko-geološko-građevinskog fakulteta Univerziteta u Tuzli, pred komisijom u sastavu:
- Dr.sci. Dinka Pašić- Škripić, redovni profesor
Uža naučna oblast Hidrogeologija i hidrotehnika
Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Univerziteta u Tuzli, predsjednik - Dr.sci. Nedim Suljić, redovni profesor
Uža naučna oblast Hidrogeologija i hidrotehnika
Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Univerziteta u Tuzli, član - Dr.sci. Izet Žigić, profesor emeritus
Uža naučna oblast Hidrogeologija i hidrotehnika
Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Univerziteta u Tuzli, član.
Pristup javnosti je slobodan. Magistarski rad se može pogledati u Sekretarijatu fakulteta svakim radnim danom od 09,00 do 15,00 sati.
REZIME RADA
- Svrha regulacije vodotoka je jedan od najvažnijih faktora koji utiče na izbor kriterijuma i elemenata tehničkog rješenja, te je cilj izrade magistarskog rada jesu moguća rješenja različitih obloga dna i kosina kanala trapeznog poprečnog presjeka.
Imajući u vidu svrhu i značaj regulacije vodotoka:
– Dat je pregled i analiza ciljeva, značaj i karakter regulacije vodotoka;
– Date su osnovne fizičke karakteristike vodotoka;
– Date su osnove riječne hidraulike, osnovni ciljevi hidrauličkog proračuna kod regulacije vodotoka, hidraulički proračun korita vodotoka za ravnomjerni i neravnomjerni tok;
– Izvršen je izbog kriterija, osnovnih elemenata i koncepcije za uređenje vodotoka;
– Date su specifične karakteristike radova na uređenju vodotoka, materijali koji se primjenjuju kod regulacije vodotoka s posebnim osvrtom na materijale kamen, betonsku obloku i
renomadrace;
– Izvršen je hidraulički proračun za prirodno korito, hidraulički proračun za usvojeni oblik normalnog profila uz primjenu kamenog nabačaja, armirano betonske obloge i renomadraca;
– Analiza regulacije rijeke Sapna kroz općinu Sapna uz primjenu kamenog nabačaja;
– Ekonomska analiza materijala za različite obloge dna i kosina kanala trapeznog poprečnog presjeka;
– Uporedba i zaključci primjene različitih vrsta obloga kanala trapeznog poprečnog presjeka u cilju iznalaženja najpovoljnijeg rješenja, jeftinije tehničko rješenje koje će zadovoljiti uslove stabilnosti sa tehničkog aspekta, a u isto vrijeme biti i ekonomski opravdano rješenje;
– Konačni cilj je uporedba i analiza različitih obloga dna i kosina kanala trapeznog poprečnog presjeka.
Hidraulički proračuni kod regulacija vodotoka imaju sljedeće osnovne ciljeve:
da se pomoću njih identificiraju nepoznati parametri vodotoka, kako bi se dobili podaci o tome koje tehničke mjere treba preduzeti da bi se postigli ciljevi regulacije (definisanje nivoa vode pri određenim proticajima, pada, koeficijenta hrapavosti itd., u prirodnom koritu prije početka regulacionih radova);
da se odrede glavni elementi regulisanog korita uzimajući u obzir osnovne ciljeve regulacionih radova (koji moraju uvijek da budu jasno određeni), prirodne uslove (morfološke, geološke i druge), kao i ekonomske odnose i kriterije. Da bi se odabralo najprihvatljivije rješenje, skoro uvijek se hidrauličkim proračunima određuju elementi regulisanog korita za više varijanti tehničkog rješenja.
Glavna karakeristika radova na uređenju vodotoka je da se radi o vrlo obimnim i skupim radovima. Zbog toga, neophodno je da se pri izboru načina rada, materijala i konstruktivnih elemenata, posebno obrati pažnja na to:
da radovi moraju da budu što jednostavniji;
da se radovi mogu izvoditi efikasnom mehanizacijom većeg radnog kapaciteta;
da se u što većoj mjeri koriste lokalni materijali;
da se mogu realizirati u više vremenskih etapa;
da se uloženim sredstvima postignu što veći efekti.
Pri izboru materijala za zaštitu kosina vodotoka treba se pridržavati osnovnih smjernica:
da materijal posjeduje sve one (prvenstveno fizičke i mehaničke) osobine koje su potrebne s obzirom na uslove u kojima će se materijal nalaziti nakon ugradnje (postojanost na fizičke, hemijske, biološke uticaje, postojanost na mraz, poroznost, stišljivost, hidrofobnost i hidrofilnost, gipkost, žilavost, čvrstoća na pritisak i zatezanje, tvrdoća, otpornost na habanje),
da se lako ugrađuje,
da je jeftin, što zbog dostupnosti iziskuje primjenu prirodnih priručnim materijala,
da se po ugradnji zadovolje ambijentalni, estetski, urbanistički i drugi kriteriji,
da se tokom eksploatacije lahko održava, odnosno da pri izboru treba težiti što je više moguće biotehničkim radovima i mjerama, jer one bez obzira na mane imaju sljedeće prednosti: relativno malo koštanje, zadržavanje ambijentalnih karakteristika prirodnog vodotoka i prostora u cjelini, poboljšanje estetskih efekata, za izvršenje radova nije potrebna posebna obrazovana radna snaga, često daju i sekundarne koristi (trava, drvo).
Zaštita od voda je imperativ savremenog doba i u tom pogledu mora postojati opšti društveni dogovor, te izrada strategija razvoja nekog područja koja uključuje i uređenja vodotoka.
Razvoj industrije, poljoprivrede, urbanih područja i dr. moraju voditi računa o ekologiji. U tom okviru, vodoprivreda ima posebno značajnu ulogu, zbog ogromnog značaja vode za životnu sredinu. Pristup uređenju i korišćenju vodotoka mora biti zasnovan na harmonizaciji vodoprivrednih i ekoloških ciljeva. Bez obzira na velika investicijska ulaganja, takav pristup mora biti opredjeljenje svakog čovjeka u budućnosti. Zadatak vodoprivrede, odnosno stručnjaka u vodoprivredi bi se sastojao u stalnom praćenju svjetskih trendova i dostignuća u oblasti uređenja, korišćenja i zaštite voda, kao i u analizi pozitivnih i negativnih iskustava drugih zemalja.
HEC–RAS je softverski paket koji se koristi pri proračunu jednodimenzionalnog tečenja u otvorenim tokovima. Proračunom može da se obuhvati sistem otvorenih tokova (prirodnih vodotoka i vještačkih kanala) sa objektima na njima (mostovski stubovi, brane, propusti, odvodni kanali i dr.). Razvijen je u Hidrološkom Razvojnom Centru (Hidrologic Engineering Centar – HEC), koji je dio Instituta za Vodne Resurse (Institute for Water Resources). HEC-RAS programski paket sadrži četiri komponente jednodimenzionalne riječne analize, koje koriste iste geometrijske podatke za proračun.
Te komponente su:
analiza stacionarnog stanja,
analiza nestacionarnog stanja i analiza transporta riječnog nanosa,
ispitivanja kvaliteta voda.
Hidraulički model za proračun vodnog lica duž vodotoka rađen je, za stacionarni režim tečenja, na bazi principa konzerviranja energije (Bernoulli-jeva jednadžba).
Za potrebe magistarskog rada na rijeci Sapni su snimljeni profili na razmaku od 30 metara, odnosno ukupno 24 poprečnih profila na razmatranoj dionici, dužine L=443,54 m.
Nasnimljenom potezu neuređenog korita rijeke Sapne urađena je analiza tečenja velikih voda za proticaj Q 1/100= 105,00 m 3 /s kako za prirodno korito tako i za regulisano korito. Trasa regulacija je rađena sa padom nivelete od 1.01 %. Uzdužni pad nivelete uslovljen je kotama na početku i kraju trase. Usvojen je ugledni profil na cijeloj dionici istog oblika (trapez).
Primjena snimljenih profila, usvojenog proticaja, pad nivelete, uzdužnog pad te usvojenog uglednog profila (trapeza) poslužio je za prikaz hidraulučkog proračuna u software-skom paketu HEC-RAS-u na osnovu kojeg je dobiven i prikazan tabelarno hidraulički proračun za primjenu obloge kamenog nabačaja, armirano betonske obloge i renomadraca.
Detaljno je obrađen hidraulički proračun za prirodno korito i hidraulički proračun za usvojeni oblik normalnog profila na predmetnoj dionici rijeke Sapna, općina Sapna.
Analizirane su različite obloge dna i kosina kanala trapeznog poprečnog presjeka, situaciono rješenje predmetne dionice, uz adekvatne profile i upotrebu programa HEC-RAS-a.
Izrađen je proračun za normalno korito predmetne dionice rijeke Sapna, te dobivene hidrauličke karakteristike sa prikazom hidrauličkih profila i tabelarni prikaz rezultata, te proračun za usvojeni oblik normalnog profila sa usvojenom oblogom kameni nabačaj, te dobivene hidrauličke karakteristike sa prikazom hidrauličkih profila i tabelarni prikaz rezultata.
Urađena je ekonomska analiza vezana za izbor materijala za zaštitu pokosa minor korita za varijante:
primjena kamenog nabačaja,
primjena armirano betonske obloge,
primjena renomadraca.
U zaključku je naveden razlog regulacije vodotoka, te da je u osnovi bio baziran na pregledu i uporedbi primjene različitih materijala za zaštitu kosina pri regulaciji vodotoka, urađena je usporedba rezultata dobijenih u softverskom paketu HEC-RAS-u za tri scenarija:
1. primjena kamenog nabačaja,
2. primjena armirano betonske obloge
3. primjena renomadraca.
Na osnovu hidrauličkog proračuna, te dobivenih hidrauličkih karakteristika određeno je najkvalitetnije rješenje uz obrazloženje.