شبكات المياة والصرف الصحي

شبكات المياه والصرف المع __.
قدمة 3 ميكانيكا الموائع والبيدرولوج

الفصل الأول
الموائع والهيدرولو:
الإلمام ببعض المبادئ الأساسية ل كل من مي
كا الموائع والبيدرو لوجيا حتى تساعد الطالب يي فهم
محتويات المقرر المرتبطة بشبكات المياه والصرف الصحي.
بنهاية هذا الفصل يكون الالب ديه القدرة على معرفة
تولدها الموائع.
حركة المياه وكيفية
بق المعادلات اللازمة لذلك.
بعض عناصر الدورة المائية: التساقط؛ التبخر؛ التسرب؛ الجريان السملحي
مدتوى الأداء للطلوب:
إتقان الطالب لهذا الفصل بنسبة لا تقل عن 140
الوقك لاتوقع لانهاء الفصل :

106001 ‏مقدمة ت«متاع‎ 1-١
الفصل الأول
الموائع والفيدرولو:
يعد كل من علم ميكانيكا الموائع وعلم البيدرولوجيا (علم المياه) من العلوم التي تحظى باهتمام الكثير
بعلوم آساسية أخرى مثل الجيولوجيا والفيزياء والأرصاد الجوية. وتعتمد بعض مشاريع التشييد على دراسة
يكانيكا الموائع وعلم المياه كما هو الحال يه مشاريع شبكات المياه والسيول والصرف الصحي؛
ومشاريع السدود والقنوات المائية ومحطات التحلية
* قابليتها على الإنضغاط وتآثرها بآي قوة قص
© احتوائها على أسطح حرة
- ١وحدات‏ النظام العالمي 65ثهت1 81
من المناسب آن تستخدم وحدات النظام العالي لوصف حالة الموائع
هذا المقرر يمكن استعمال الوحدات الأساسية الثالية:
الكتلة : كيلو جرام (و06 الطول: متر(ه)
ومن خلال هذه الوحدات يمكن استنتاج باقي الوحدات ومنها
غة عامة والمياه بصفة خاصة ؛ وق
الضغطل؛ (01/000 وتسمى باسكال (092) الشغفل: (8د11) وتسمى الجول ()

الفصل الأول
الموائع والفيدرولو:
كثافة المائع جتثعده 0 60ص1ا1:
تعرف كشافة المائع بآنها كتلة وحدة الحجم من هذه المادة و تقاس بالوحدة 113 -[م]
أثر كثا:
تبائل بدبرجة الحرازة؛ شلى منبيل الخال تكون ككاقة الماء لداع 1000 علد درجة خرازة 40 أو 1
وبمعرفة كشافة المائع (م ) يمكن تحديد وحدة وزنه (7) وذلك وفق العلاقة الثالية:
حيث (9.817:/52 < 8) تمثل تسارع الجاذبية الأرضية
‎ 1- 7- »‏ لزوجة المائع ولتممعفل1 امنساط:
تنشآ خاصية اللزوجة من خلال ارتباط جزيثات السائل ببعضها البعض؛ وتعرف على آنها مقدار مقاومة
السائل لمقاومة القص ؛ وتتناقص لزوجة السائل بتزايد درجة الحرارة؛ وتستنتج من العلاقة الثالية
‎٠‏ - معامل اللزوجة الكينماتيكية (/تص)
عر - معامل اللزوجة (8.5ط)

الفصل الأول
الموائع والفيدرولو:
‎ 1- 7- *‏ ضغط المائع ممصصعظ سالط
جميع نقاط ذلك المستوى؛ بينما يزيد ضغط الما بزيادة العمق عندما يكون المستوى يذ وضع رأسي؛ كما
يبينها الشكل رقم (1)
‏ويتم حساب ضغط السائل والمؤثر عمودياً على المستوى أو الجدار باستخدام العلاقة
‏م - ضغط السائل (س/ت)
© - القوة الموحدة للضغط (27)
المساحة الفمودية اللعرضية للضفظ (كوس)
‏بمعرفة كشافة السائل (م) يمكن تحديد الضغط الذي يولده عند عمق معين (1) عن طريق العلاقة
‏لومحم
‏اسطلح السائل
‏مستوى وقني
‏مستوى أفتي
‏شكل رقم ‎١(‏ -1): ضغط المائع على المستويين الآفقي والرأسي

الفصل الأول
ويتضح من هذه العلاقة أن ضغط المائع يزيد بازدياد العمق من سملح ذلك المائع. ويمكن
السائل بوحدة البارومتر 088 والتي تمثل الضغط النسبي (7) يحسب طالما الكشافة ثابتة من الصيغة
وهذا يعني أن 1:58 1.0 من ضغط الماء يكافئ ضغط نسبي مقدازه 102 0.102
مال ‎١(‏ -)
ارتفاع الماء فيه 113 3 ؛ احسب الضغط الماثي بوحدة 3-1008 آسفل الخزان.
حيث أن كافة الماء 3ت/ع:1 1000, وبتطبيق المعادلة (» -1)؛ فإن ضغط الماء أسفل الخزان:
متلا 2943
‎١- 7-‏ حركة المائع «110 م1 1110:
‏تعد حركة الموائع ذات
‏ة ارتباط حركة تدفقها بعدة عوامل ؛فقد يكون التدفق انسيابي
بحيث تتحرك جزيئات السائل بشكل خطي وقد يكون مضطرب تتحرك جزيثاته بشكل غير منتظم
‏كما يمكن أن يكون التدفق منتظم لم تتغير قيمة واتجاه سرعته من نقطة لأخرى خلال لحظة من الزمن
‏أو غير منتظم ؛ وكذلك دوراني حول محور التدفق أو غير دوراني؛ أحادي أو ثنائي أو ثلاثي الأبعاد ؛ ثابت
‏أو متغير مع الزمن

الفصل الأول
الموائع والفيدرولو:
معادلة الامثمرار ممتتمسو1 وتتنستتس:
يرجع آساس معادلة الاستمرار إلى مبدآ احتفاظ السائل بكتلته؛ أي أن هذه الك ظل ثابتة يخ مقاطع
تدفق السائل وي وحدة الزمن المتحركة. فعندما يتدفق السائل خلال آنبوب كما يبينه الشكل رقم (0) ؛
فإن معدل التدفق عذد المقطع (1) يكون مساوياً لمعدل التدفق عند المقطع (9)؛ أي أن:
ده -0) مارم < شكارم
حيث م - كثافة السائل عند المقطع (1)
زم - كشافة السائل عند المقطع (0)
1< سرعة تدفق السائل عند المقطع (1)
- سرعة تدفق السائل عد المقطع (3)
,ل - مساحة المقطع (1)
ياه < مساحة المقطع ()
آما كمية تدفق السائل (0 ) فت من العلاقة التي تربط مساحة المقطع () مع معدل سرعة السائل
شكل رقم (7 ‎:)١٠-‏ تدفق لسائل منتظم الاستمرار خلال أنبوب
م ندفق لسائل منتظم الاستمرار أنبوب

الفصل الأول
الموائع والفيدرولو:
وي حالة الموائع الغير منضغطلة تكون
معادلة الاستمرار
المائع متساوية عند المقطعين؛ أي آن زم < إم ؛ وبذلك تصبح
ند -) وفوا ح قرا د 9
مثال (»؟ ‎)٠-‏
الأنبوب عند المقطع (5)9
شكل رقم (© ‎:)٠-‏ رسم توضيحي للمثال رقم (» -1)
يتم حساب مساحة المقظع (1)
ثبر و رو د 110007 "0ه
وبتلبيق معادلة الاستمرار يتم حساب مساحة المقطع (©) كما يلي:
يانواح ررا
وبمعرفة مساحة المقطع يمكن تحديد قطر الأنبوب عند المقطع ()

القصل الأول
المواقع وا
مثال © -0
آنبوبة قطرها 0ت 150 يتدفق من خلالبا الماء بمقدار 103/5 0.12 ؛ أوجد سرعة تدفق الماء بهذا بالأثبوب.
مساحة مقطع الأنبوب
سرعة تدفق الماء بالأنبوب

مين الفصل الأول
المواقع وا
يعود أساس هذه المعادلة إلى مبدا احتقاظ سريان الماء بالطاقة ؛ أي آنه بيذ حالة سريان السائل لي الأنبوب
فإن الطاقة لا تتغير؛ بمعنى أنها عند المقطع (1) تكون مساوية عند المقطع (0) ‎١‏ الشكل
رقم -)
خط الطاقة الإجمالي
الخمل البيزوميتري
حمل الإستاد
شكل رقم (؛ ‎:)1٠-‏ رسم توضيحي لمعادلة برنولي
- ضغط السائل عند المقطع (1) وم - ضغط السائل عذد المقطع (0)
سرعة تدفق السائل عند المقطع ‎)١(‏ سرعة تدفق الساثئل عند المقطع (9)