IAHR (2024) Drop Structures. Hydrolink 1, 1-31 – free access document pdf
Abstract (povzetek):
Ta številka revije Hydrolink se osredotoča na obravnavo enega od izzivov brez primere na področju upravljanja padavinskih in odpadnih voda v urbanih okoljih. Ti izzivi so običajno posledica povečane rasti prebivalstva in posledične urbanizacije, pa tudi staranja infrastrukture in vplivov podnebnih sprememb. Za reševanje teh izzivov se po vsem svetu vse pogosteje uporabljajo veliki globoki predori, ki so namenjeni reševanju težav s prenosom in shranjevanjem padavinske in odpadne vode ter njenim zbiranjem in čiščenjem. Običajno so takšni globoki predori omogočeni s “padajočimi strukturami”, ki so namenjene varnemu in učinkovitemu prenosu padavinske ali odpadne vode prek velikih višinskih razlik, ki nastanejo pri sistemih globoke kanalizacije.
Content (vsebina številke):
- Mulligan S, Ettema R (2024) The importance of Drop Structures for Urban Hydraulic Engineering. Hydrolink 1, 7-10 – pdf – Urbana okolja po vsem svetu se soočajo z izzivi brez primere na področju upravljanja padavinskih in odpadnih voda. Ti izzivi so običajno posledica povečane rasti prebivalstva in posledične urbanizacije, pa tudi staranja infrastrukture in vplivov podnebnih sprememb. Za reševanje teh izzivov se po vsem svetu vse pogosteje izvajajo obsežni globoki predori, ki rešujejo težave s prenosom in skladiščenjem padavinske in odpadne vode ter njenim zbiranjem in čiščenjem. Običajno so takšni globoki predori omogočeni s “padajočimi strukturami”, ki so namenjene varnemu in učinkovitemu prenosu padavinske ali odpadne vode prek velikih višinskih razlik, ki nastanejo pri sistemih globoke kanalizacije.
- Lyons T, Nielsen K (2024) Physical and Numerical Modelling: Examples and Best Practices for Drop Structures. Hydrolink 1, 11-14 – pdf – V več desetletjih so bili po vsem svetu izvedeni uspešni in včasih tudi neuspešni projekti ureditev prepadnih jaškov. Danes so najpogostejša in najboljša orodja za uspešno hidravlično načrtovanje prepadnih jaškov numerični in fizikalni modeli. Čeprav obstajajo preverjeni modeli, ki jih je mogoče preučiti in morda prilagoditi novim lokacijam, pa običajno zahtevajo dodaten premislek in napor pri hidravličnem projektiranju. Večino projektov je treba prilagoditi edinstvenim lokalnim razmeram, kot so obstoječa infrastruktura, konvergentni tokovi, različne višine vtokov, omejitve velikosti, neugodne geološke razmere itd. Zato hidravlično modeliranje ostaja bistveni del oblikovanja inovativnih projektov, ki ustrezno delujejo v najrazličnejših zahtevnih razmerah.
- Plant J (2024) Drop Structures for the London Tideway Tunnels. Hydrolink 1, 15-18 – pdf – 25 kilometrov dolg sistem London Tideway Tunnels (LTT) zajema kombinirane kanalizacijske prelive (angl. Combined Sewer Overflow – CSO) v osrednjem delu Londona, v katerih se zbirajo in nato odvajajo padavinske in odpadne vode na čiščenje v čistilno napravo Beckton na vzhodu mesta. Prepadni objekti so vključeni v glavne padavinske jaške na globini od 30 do 70 m in na vmesnih podpovršinskih lokacijah. Glavni tipi padajočih struktur, ki se uporabljajo v padajočih jaških, so tangencialni vrtinčni tokovi, vendar se zaradi zapletene in zelo omejene narave nekaterih lokacij po potrebi uporabljajo tudi kaskade in neposredno prepadanje vode.
- Lee JHW, Chan TSN, Choi BWH et al. (2024) Hong Kong Island West Drainage Tunnel for Urban Flood Management. Hydrolink 1, 19-22 – pdf – V zadnjih desetletjih se je zaradi hitre urbanizacije in globalnih podnebnih sprememb močno povečala poplavna ogroženost mestnih območij v Hongkongu. V začetku leta 2000 je Oddelek za storitve odvodnjavanja predlagal inovativno shemo “prestrezanja proti toku”, in sicer Hongkonški zahodni drenažni predor (HKWDT), da bi izboljšal standard varstva pred poplavami na zahodnih območjih okoli severnega otoka Hongkong. Inženirski izziv je bil, kako učinkovito prestreči in prenesti deroči (hitri) tok iz strmih naravnih vodotokov v gosto naseljenem okrožju Mid-Levels v drenažni predor, ki je približno 100 m pod zemljo. Izziv je bil premagan z razvojem kompaktnega spodnjega stojala in vrtinčastega sistema za stabilno upočasnitev deročega vtekajočega toka z učinkovito razpršitvijo energije za nemoten odtok z visoke nadmorske višine v globok drenažni predor in izpust v morje. S kombinacijo teorije, hevrističnega načrtovanja in preskusov na fizičnih modelih so bili zasnovani tako spiralno oblikovani kot tangencialni vrtinčni požiralniki. Od začetka obratovanja HKWDT leta 2012 je HKWDT s svojim sistemom za odvzem vrtinčnega toka uspešno zavaroval dolvodna mestna območja otoka Hongkong pred poplavami.
- Brocard D (2024) Singapore’s Deep Tunnel Sewerage System–Phase 2. Hydrolink 1, 23-26 – pdf – Cilj singapurskega kanalizacijskega sistema v globokem predoru (Deep Tunnel Sewerage System – DTSS) je zagotoviti zanesljiva in učinkovita sredstva za zadovoljevanje potreb po porabljeni vodi v Singapurju. DTSS2, druga faza tega projekta, obsega dva predora, več povezovalnih kanalov in nov obrat za čiščenje vode. DTSS2 vključuje številne strukture vrtinčnih padajočih prelivov. Pri končni zasnovi so bile vse strukture prepadnih objektov modelirane z uporabo računalniške dinamike tekočin (angl. Computational Fluid Dynamics – CFD), da bi izboljšali zasnove, razvite med predhodno zasnovo. Posebne značilnosti sistema DTSS vključujejo posebne zračnike (angl. Air Jumper – AJ), ki preprečujejo nastanek neprijetnih vonjav na ravni tal, in valjasta vrata za izolacijo delov predora, če bi bilo potrebno vzdrževanje.
- Ettema R, Lyons T, Brocard D, Mulligan S (2024) Drop Structures across (and under) the United States of America. Hydrolink 1, 27-31 – pdf – V Združenih državah Amerike (in pod njimi) je veliko primerov zajetij z vrtinčastim tokom, v prepadne prelivne strukture, ki vključujejo padajoče jaške in globoke predore, ki se uporabljajo za zbiranje in shranjevanje količin padavinske vode ali kombiniranih kanalizacijskih prelivov (angl. Combined Sewer Overflow – CSO) na urbanih območjih. V takšnih skladiščnih predorih se voda CSO običajno skladišči, dokler se nevihtni dogodek (odgovoren za nastanek močno povečanega pretoka) ne umiri. Ta voda se nato prečrpa v čistilne naprave, kjer se pred izpustom v bližnja naravna vodna telesa (reke, jezera in morske obale) očisti. Čeprav se število primerov tovrstne infrastrukture povečuje, zlasti v zadnjih nekaj desetletjih, so tukaj navedeni kratki primeri za mesta Milwaukee, Boston, St. Louis in Indianapolis reprezentativni za projekte s padajočimi jaški za dovod vode do velikih transportnih in skladiščnih predorov, ki so temelj številnih mest po Združenih državah Amerike.