Συστήματα και Δίκτυα Εγγειοβελτιωτικών Έργων

Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης

Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων

Σκοπός του μαθήματος είναι: ο σχεδιασμός και η σύνταξη τεχνικών προδιαγραφών ενός συλλογικού αρδευτικού δικτύου κλειστών αγωγών υπο πίεση, η εκμάθηση και χρήση της μεθόδου του Clèment για τον υπολογισμό της παροχής ζήτησης σε αρδευτικά δίκτυα, ο υπολογισμός των οικονομικών διαμέτρων των σωληνωτών αγωγών, η εύρεση των συνολικών απωλειών του δικτύου (γραμμικές και τοπικές), η εύρεση του απαιτούμενου μανομετρικού φορτίου για την τροφοδότηση του δικτύου, η βελτιστοποίηση του δικτύου, η προστασία των αγωγών και του αντλιοστασίου από το πλήγμα κριού, ο σχεδιασμός των τεχνικών έργων του αρδευτικού δικτύου και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον. Γνώσεις Το μάθημα εξειδικεύει του φοιτητές για την εξασφάλιση και εξοικονόμηση νερού για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών των καλλιεργειών, την ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων για τις ανάγκες της άρδευσης καθώς και για τον σχεδιασμό ενός συλλογικού αρδευτικού δικτύου μέσω καινοτόμων μεθόδων βελτιστοποίησης. Το μάθημα αποτελεί ένα σημαντικό πυλώνα γνώσεων του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού παρέχοντας στον φοιτητή ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών και τεχνικών ικανοτήτων, σημαντικά εφόδια τόσο για μεταπτυχιακές σπουδές όσο και για μια επιτυχημένη μελλοντική καριέρα στον τομέα ως μηχανικός. Με το πέρας του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να: • Έχουν πλήρη γνώση σχετικά με τα εγγειοβελτιωτικά έργα και τις βασικές αρχές που τα διέπουν • Έχουν πλήρη γνώση σχετικά με τον τεχνολογικό εξοπλισμό που απαιτείται για την κατασκευή ενός συλλογικού αρδευτικού δικτύου υπο-πίεση, όπως αντλιοστάσιο, υδροληψίες, αγωγοί κ.α. • Εφαρμόζουν την στατιστική μέθοδο του Clèment για τον υπολογισμό της απαιτούμενης παροχής όλου του δικτύου. • Εφαρμόζουν μεθόδους υπολογισμού εύρεσης των απωλειών φορτίου. • Έχουν πλήρη γνώση των μεθόδων υπολογισμού των οικονομικών διαμέτρων και της απαιτούμενης ισχύς του αντλιοστασίου. • Εφαρμόζουν διαφορετικές μεθόδους βελτιστοποίησης του συστήματος σωληνώσεων-αντλιοστασίου. • Χρησιμοποιούν υπολογιστικά εργαλεία για τις ανάγκες της βελτιστοποίησης του δικτύου. • Εφαρμόζουν μέτρα προστασίας του δικτύου από πλήγμα κριού. • Σχεδιάσουν και να αποτυπώσουν πλήρως ένα συλλογικό αρδευτικό δίκτυο. Δεξιότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος κατέχει προχωρημένες δεξιότητες επεξεργασίας, ανάλυσης και επίλυσης σύνθετων προβλημάτων της επιστήμης του υδραυλικού μηχανικού που σχετίζονται με: • Τα Εγγειοβελτιωτικά Έργα και τα αποδοτικά συλλογικά αρδευτικά δίκτυα υπο πίεση • Τη ζήτηση και διαχείριση του αρδευτικού νερού • Την αντιπληγματική προστασία των αρδευτικών δικτύων Ικανότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα μπορεί να συλλάβει πλήρως το σχεδιασμό, τη λειτουργία, τη διαχείριση αλλά και την μελέτη ενός συλλογικού αρδευτικού δικτύου. Ιδιαιτέρως οι φοιτητές θα μπορούν: • Να υπολογίζουν την ζήτηση του αρδευτικού νερού σε μια αγροτική περιοχή • Να χρησιμοποιούν την κατάλληλη μέθοδο βελτιστοποίησης ανα περίπτωση • Να σχεδιάζουν ένα συλλογικό αρδευτικό δίκτυο • Να προτείνουν τον κατάλληλο μηχανολογικό εξοπλισμό για την ομαλή, ασφαλή και αποδοτικότερη λειτουργία του δικτύου.

Το μάθημα περιλαμβάνει: Εισαγωγικές έννοιες και ιστορική αναδρομή, Βασικές αρχές και έννοιες των εγγειοβελτιωτικών έργων. Δίκτυα με βαρύτητα, δίκτυα υπο πίεση, αντλιοστάσια, αγωγοί κ.α., Εύρεση απωλειών φορτίου σε κλειστούς αγωγούς υπο πίεση και νόμοι του ρευστού μέσα στους αγωγούς (μέγιστες απώλειες, επιτρεπτές ταχύτητες κ.α), Εύρεση των απαιτούμενων συνολικών παροχών σε δίκτυα με ελεύθερη ζήτηση με τον 1ο τύπο του Clèment, Εύρεση των απαιτούμενων συνολικών παροχών σε δίκτυα με ελεύθερη ζήτηση με τον 2ο τύπο του Clèment, Ορισμοί, έννοιες και σχεδιασμός ακτινωτών αρδευτικών δικτύων(πραγματικά, ιδεατά δίκτυα), Υπολογισμός του κόστους ανα τρέχον μήκος αγωγού (μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων), Εύρεση της οικονομικής διαμέτρου των αγωγών και ελαχιστοποίηση του κόστους με την αναλυτική συνεχή μέθοδο, Βελτιστοποίηση συστήματος στην περίπτωση αντλιοστάσιο και ένας αγωγός, Εύρεση της οικονομικής διαμέτρου των αγωγών και ελαχιστοποίηση του κόστους με την απλοποιημένη συνεχή μέθοδο (μέθοδος της ελάχιστης μέσης κλίσης), Βελτιστοποίηση συστήματος στην περίπτωση αντλιοστάσιο με Ν αγωγούς στην σειρά και εκμάθηση του εργαλείου του Excel Solver, Ορισμοί και έννοιες στο φαινόμενο του πλήγματος κριού. Προστασία των αγωγών από το πλήγμα κριού μέσω του υπολογισμού της υπερπίεσης και υποπίεσης. Χρήση αντιπληγματικών βαλβίδων. Α/Α εβδομάδας διδασκαλίας Περιεχόμενα του μαθήματος 1 Εισαγωγικές έννοιες και ιστορική αναδρομή 2 Βασικές αρχές και έννοιες των εγγειοβελτιωτικών έργων. Δίκτυα με βαρύτητα, δίκτυα υπο πίεση, αντλιοστάσια, αγωγοί κ.α 3 Εύρεση απωλειών φορτίου σε κλειστούς αγωγούς υπο πίεση και νόμοι του ρευστού μέσα στους αγωγούς (μέγιστες απώλειες, επιτρεπτές ταχύτητες κ.α) 4 Εύρεση των απαιτούμενων συνολικών παροχών σε δίκτυα με ελεύθερη ζήτηση με τον 1ο τύπο του Clèment 5 Εύρεση των απαιτούμενων συνολικών παροχών σε δίκτυα με ελεύθερη ζήτηση με τον 2ο τύπο του Clèment 6 Ορισμοί, έννοιες και σχεδιασμός ακτινωτών αρδευτικών δικτύων(πραγματικά, ιδεατά δίκτυα) 7 Υπολογισμός του κόστους ανα τρέχον μήκος αγωγού (μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων) 8 Εύρεση της οικονομικής διαμέτρου των αγωγών και ελαχιστοποίηση του κόστους με την αναλυτική συνεχή μέθοδο 9 Βελτιστοποίηση συστήματος στην περίπτωση αντλιοστάσιο και ένας αγωγός 10 Εύρεση της οικονομικής διαμέτρου των αγωγών και ελαχιστοποίηση του κόστους με την απλοποιημένη συνεχή μέθοδο (μέθοδος της ελάχιστης μέσης κλίσης). 11 Βελτιστοποίηση συστήματος στην περίπτωση αντλιοστάσιο με Ν αγωγούς στην σειρά και εκμάθηση του εργαλείου του Solver 12 Ορισμοί και έννοιες στο φαινόμενο του πλήγματος κριού 13 Προστασία των αγωγών από το πλήγμα κριού μέσω του υπολογισμού της υπερπίεσης και υποπίεσης. Χρήση αντιπληγματικών βαλβίδων.

Συλλογικά Συστήματα και Δίκτυα Εγγειοβελτιωτικών Έργων, Βελτιστοποίηση Δικτύου, Οικονομική Διάμετρος Αγωγών

28-01-2025