Υδραυλική Ανοικτών Αγωγών

Το βιβλίο αυτό απευθύνεται πρωταρχικά στους φοιτητές Πολιτικούς Μηχανικούς και καλύπτει την ύλη των μαθημάτων «Υδραυλική» (μάθημα κορμού 4^ο εξάμηνο) και «Υδραυλική Ανοικτών Αγωγών» (μάθημα επιλογής, 8^ο εξάμηνο) που διδάσκεται στο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ. Επίσης Πολιτικοί Μηχανικοί που ασχολούνται στην πράξη με θέματα όπως ο σχεδιασμός ανοικτών αγωγών, ο σχεδιασμός οχετών, οι μετρήσεις παροχής σε φυσικά υδατορεύματα μπορούν να συμβουλευτούν το βιβλίο αυτό.
Στο βιβλίο παρουσιάζονται αρχικά οι βασικές αρχές της διατήρησης μάζας, ορμής και ενέργειας και οι εφαρμογές τους σε ανοικτούς αγωγούς, θέματα που θα πρέπει να γνωρίζει ο φοιτητής Πολιτικός Μηχανικός πριν προχωρήσει σε θέματα όπως ο σχεδιασμός ανοικτών αγωγών, οχετών, αντιπλημμυρικής προστασίας ποταμών και υδατορευμάτων, λεκάνες εκτόνωσης, τα οποία αντιμετωπίζουν οι φοιτητές που ακολουθούν την κατεύθυνση της Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος.
Το αντικείμενο της Υδραυλικής Ανοικτών Αγωγών θεωρείται ένα από τα κλασσικά αντικείμενα του Πολιτικού Μηχανικού και ένα από τα λίγα όπου ο Υδραυλικός Πολιτικός Μηχανικός έχει την αποκλειστικότητα σε ένα τόσο ευρύ, διεπιστημονικό τομέα όπως είναι το Νερό και το Περιβάλλον. Κλασσικά βιβλία στην διεθνή βιβλιογραφία υπάρχουν από το 1959 (V.T. Chow, Open Channel Hydraulics, McGraw Hill Co.) και το 1962 (Henderson, Open Channel Flow) αφού από την αρχαιότητα ο άνθρωπος κατασκεύαζε έργα ανοικτών αγωγών (έργα αποχέτευσης στην Μινωϊκή Κρήτη, Ρωμαϊκά Υδραγωγεία κ.λ.π).
Το βιβλίο βασίζεται στην διδακτική εμπειρία του συγγραφέα στα μαθήματα Υδραυλικής και Υδραυλικής Ανοικτών Αγωγών από το 1992 και την ερευνητική εμπειρία του σε αντίστοιχα θέματα από το 1981 οπότε και ξεκίνησε την εκπόνηση της διδακτορικής του διατριβής στο αντικείμενο της Υδραυλικής Ανοικτών αγωγών σύνθετης διατομής στο Πανεπιστήμιο Οττάβας του Καναδά.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: Χαρακτηριστικά της ροής σε ανοικτούς αγωγούς

1. Εισαγωγή
2. Κατηγορίες ανοικτών αγωγών
3. Κατηγορίες ροής
4. Βασικές εξισώσεις
5. Συντελεστές ταχύτητας
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 2: Η αρχή της ενέργειας

1. Εισαγωγή
2. Ειδική ενέργεια
3. Υπολογισμός κρίσιμου βάθους
4. Διατομές ελέγχου
5. Εφαρμογές ειδικής ενέργειας και κρίσιμου βάθους
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 3: Η αρχή της ορμής

1. Εισαγωγή
2. Εξίσωση ορμής – Ειδική δύναμη
3. Το υδραυλικό Αλμα
4. Το υδραυλικό Αλμα σε οριζόντιους αγωγούς
5. Υδραυλικό Αλμα σε κεκλιμένους αγωγούς
6. Έλεγχος υδραυλικού Αλματος
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 4: Ομοιόμορφη ροή

1. Εισαγωγή
2. Κατανομή διατμητικής τάσης και ταχύτητας
3. Εξίσωση Chezy
4. Εξίσωση Manning
5. Παροχετευτικότητα αγωγού
6. Καμπύλες Ζ₁ για ορθογωνικούς και τραπεζοειδείς αγωγούς
7. Ροή σε κυκλικούς αγωγούς (σωλήνες)
8. Σχέση μεταξύ παροχετευτικότητας και βάθους
9. Σχεδιασμός αγωγών
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 5: Ανομοιόμορφη ροή – Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή

1. Γενικά
2. Βασικές εξισώσεις
3. Χαρακτηριστικά των προφίλς (καμπύλων ελεύθερης επιφάνειας)
4. Κατηγορίες προφίλς
5. Υπολογισμός βαθμιαία μεταβαλλόμενης ροής σε πρισματικούς αγωγούς
6. Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή σε μη πρισματικούς αγωγούς
7. Το πρόβλημα της παροχής
8. Ροή σε αγωγό που συνδέει δυο δεξαμενές
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 6: Ειδικά θέματα

1. Εισαγωγή
2. Συνδέσεις αγωγών
3. Εκχειλιστές
4. Υπερχειλιστές
5. Πλευρικοί εκχειλιστές – Χωρικά μεταβαλλόμενη ροή
6. Οχετοί
   Ασκήσεις για λύση

Κεφάλαιο 7: Μέθοδοι Μέτρησης της Παροχής

1. Εισαγωγή
2. Μέθοδος ταχύτητας – εμβαδού
3. Μέθοδος κλίσης – εμβαδού
4. Μέθοδος διάλυσης ουσίας
5. Μέθοδος στάθμης – παροχής
6. Μέθοδος κλίσης – στάθμης
7. Κανάλια κρίσιμου βάθους
8. Μέθοδος με υπέρηχους
9. Ηλεκτρομαγνητική μέθοδος

Βιβλιογραφικές Αναφορές