Matematické modelování vybrané části vodárenského systému

Abstract

Diplomová práce se zabývá posouzením vodohospodářského systému zemního vodojemu Kačice a věžového vodojemu Smečno pomocí matematického modelu. V teoretické části diplomové práce nalezneme literární rešerši k tématům vodovodních sítí, vodárenských prvků soustavy, materiálu vodovodního potrubí a matematickému modelování ve vodním hospodářství. Je zde kapitola zabývající se základními hydraulickými veličinami a fyzikálními zákony nezbytnými pro výpočet kapacity vodovodního potrubí. Důležitá kapitola je potřeba vody. V té je popsán výpočet potřeby vody pro obyvatelstvo, zemědělství a průmysl a následné použití pro návrh objemu vodojemu. Další kapitola v práci je věnovaná také akumulaci vody, druhům vodojemů a výpočtu celkového objemu vodojemu. V praktické části je proveden popis řešené lokality, včetně občanské vybavenosti a územních plánů potřebných ke zjištění výhledového počtu obyvatel. Dále je zde popsáno také zásobování vodou dané lokality a rozbor dílčích prvků na síti. Následně je sestaven matematický model soustavy v programu EPANET 2.2. Model je zkalibrován, zvalidován a následně použit pro posouzení stávajícího a výhledového stavu vybrané vodohospodářské soustavy. Na závěr je shrnuto zjištění o kapacitě vodojemu a přivaděče, a navržena možná opatření pro výhledové odběry.

The diploma thesis deals with the assessment of the water management system of the ground reservoir Kačice and the tower reservoir Smečno using a mathematical model. In the theoretical part of the diploma thesis, we can find a literature search on the topics of water supply networks, water supply system elements, water pipeline material and mathematical modeling in water management. There is a chapter dealing with the basic hydraulic quantities and physical laws necessary to calculate the capacity of water pipes. An important chapter is the need of water. It how to calculate the amount of water needed for population, agriculture and industry and subsequent use for the design of the reservoir volume. In the practical part, a description of the addressed locality is provided, including civic amenities and spatial plans needed to determine the prospective number of inhabitants. Furthermore, the water supply of the given locality and analysis of sub-elements on the network are also described here. Lately, a mathematical model of the system is compiled in the EPANET 2.2 program. The model is calibrated, validated and then used to assess the current and future state of the selected water management system. At the end, findings on the capacity of the water reservoir and supply line are summarized, and possible measures for prospective withdrawals are proposed.