WflB,    MMI

■HM    mSBBm

li i

"0

..

b*:

;V

^üsns

ü

'æi;

mm

' ..

HB

V,.

■mH

k'.

mm

:V;

::

M—

iliil

»

■hibiä

ms

•y

tMïÊi

w

I

.

Nr. T/ss*. ç) Kl. j4o.

.

M

r

.

■

Biblioteka Polit ecl.mki Krakowskie)

100000278457

¹

/

.

tfll •

ZAGADNIENIA TECHNICZNE ODBUDOWY KRAJU.

Dr. JAN ŁOPUSZAŃSKI

PROFESOR POLITECHNIKI WE LWOWIE

ZMUDY 0 SUE WODNEJ

LWÓW 1916

NAKŁAD I WŁASNOŚĆ KSIĘGARNI POLSKIEJ BERNARDA POŁONIECKIEGO WARSZAWA.: GEBETHNER I WOLFF.

fff

Vo

h r\Qr)

»J

WYKONANO W ZAKŁADZIE DRUKARSKIM „GRA FIA“, LWÓW, ULICA CHORAŻCZYZNY LICZBA 27. - NUMER TELEFONU 1998.

O-

■ ISA

Zakłady wodne na ziemiach polskich gęsto były w dawnych czasach rozsiane. Świadczą o tem i liczne ślady śluz, dziś jeszcze spotykane przy wszelkiego rodzaju budowlach wodnych, a zwłaszcza regulacyi rzek, jak nie mniej, zapiski historyczne i kronikarskie. I poezya naszych ziemian-poetów w XVI. już wieku, chlubne im daje świadectwo. Ändrzej Zbylitowski w swem „Życiu szlachcica na wsi“ (1597) tak nam maluje wdzięczny obraz gospodarstwa wodnego w Polsce:

„I rzeka tuż pod górą, na której dwór leży,

Szum wdzięczny po kamieniach czyniąc szybko bieży,

A po niej traîty płyną i z zbożem komiegi,

I ciosane wańczosy tuż po same brzegi,

Młyn na niej stoi...“

Pod względem urządzeń, o ile opierać się można na zapiskach, oraz na zakładach które z małemi, a raczej nieznacznemi zmianami do dni dzisiejszych dotrwały, nie różniły się one niczem, aż po koniec XVIII stulecia od zakładów zachodnio-europejskich. Polityczny nasz upadek spowodował na tem polu, jak zresztą na wszystkich innych, zastój niemal zupełny.

Nie lepiej jednakże działo się w całym świecie. Dziewiętnaste stulecie przynosi wspaniały rozwój młodziutkiego motoru cieplikowego, który jedynego swego rywala, stary motor wodny, wypiera prawie zupełnie. Mo-

tor wodny w tej formie, w jakiej dotrwał do lat pięćdziesiątych ubiegłego stulecia, nie mógł pomyślnie współzawodniczyć z motorem cieplikowym. Zakłady wodne jęły jeden po drugim upadać; zwijano je i zastępowano zakładami cieplikowymi.

Wynalazki genialnych Francuzów i Amerykanów Furnéyrona (1827), Francisa (1846) i Peltona (1880), w dziale turbin, odwracają kartę historyi na rzecz motorów wodnych. W miejsce nieudolnego koła wodnego, które mogło zużywać tylko stosunkowo nieznaczne ilości wody, a spady nie przekraczające 15 m, wstępuje turbina, która nie zna dziś ograniczeń — zdolności przełyku idące w dziesiątki metrów sześciennych, spady sięgające tysiąca i więcej metrów — to pole działania motoru wodnego. Nie dziw więc, że motor ten począł z powodzeniem współzawodniczyć z maszyną parową. Bywały chwile, gdy zdało się, że motor Diesla i turbina parowa znowu go zepchną z dominującego stanowiska, lecz te już bezpowrotnie minęły.

Wspaniały rozwój elektrotechniki, a w szczególności techniki prądów zmiennych o wysokich napięciach, uniezależniając miejscowo zakład wodny ojd zakładu przemysłowego, otworzył w końcu XIX wieku nową erę w rozwoju zakładu wodnego. Era ta zaznacza się już wybitnie w Europie zachodniej. Przemysł Szwajcaryi, północnych Włoch, Skandynawii, Francyi i południowych Niemiec, rozwija się obecnie pod jej wpływem.

Podczas gdy, zakłady wodne zachodnio-europejskie dawno już wyszedłszy z dzieciństwa, minęły okres młodzieńczy i weszły w pełen siły wiek męski, to nasze krajowe zakłady przechodzą właśnie dopiero ząbkowanie, chorobę właściwą dzieciństwu.

Ma to obok złych jednak i dobre strony. Rozwój zakładów wodnych w ostatnich dwu stuleciach, zastaje u nas niezapisaną kartę, na której dowolnie kreślić może drogę przyszłości. Przedstawia to dla nas tyle korzyści, że równoważy w dużej mierze dawne zaniedbania.

Bogaci w doświadczenie, drogo opłacone poza granicami naszego kraju, możemy dziś przystąpić do naj-racyonalniejszego wykorzystania naszego „białego węgla“, którego, obok czarnego, ma nasz kraj poddostatkiem.

Pamiętać jednak musimy, że przemysłu naszego nie dźwigną ani sami inżynierowie, ani sami ekonomiści, choćby nawet najtężsi, tak długo, jak długo zrozumienie potrzeby przemysłu nie wniknie w krew naszą, nie stanie się istotną, odczuwaną i rozumianą potrzebą naszego społeczeństwa. Wtedy dopiero, dźwignie się nasz przemysł krajowy na te wyżyny, na jakich stać powinien, dzięki swemu ogromnemu bogactwu przyrodzonemu.*)

§ 1. Pojęcia wstępne.

Siły wodne spotykamy w przyrodzie wszędzie tam, gdzie woda spływa pod wpływem ciężkości z wyższego poziomu w niższy. Potoki, strumienie, rzeki, a dalej stawy, jeziora i wogóle zbiorniki wodne posiadające odpływ, mogą być źródłami siły wodnej. Prace sił wodnych w przyrodzie są ogromne. Dość wspomnieć o rzeźbie naszej ziemi, która jest przeważnie skutkiem odwiecznej pracy tych sił, znanym w geologii pod nazwą denudacyi i erozyi. W dobie obecnej, aby zapoznać się ze skutkami pracy sił wodnych, wystarczy wybrać się w góry i przyj-

*) Na tem miejscu dziękuję uprzejmie moim asystentom Pp. Inż. Stanisławowi Pollakowi i Witoldowi Lepszemu za łaskawą pomoc w korekcie i w wykonaniu rysunków.

rzec się potokom i bystrzycom górskim, toczącym w swych korytach prócz mnóstwa żwiru, potężne bloki skalne, lub też być świadkiem powodzi, niszczące] nieubłaganie wszystko, co jej w drodze staje na przeszkodzie.

Człowiek, przyglądając się pierwotnie z trwogą i podziwem tym siłom żywiołowym, zapragnął wkrótce wyzyskać je choć w drobnej części dla swych potrzeb i zmusić do usług. Wznosi więc zrazu nieśmiało drobne, później coraz to większe, wybitniejsze budowle i urządzenia. Całość tych urządzeń, których sercem jest motor wodny, przetwarzający energię wody w pracę mechaniczną, użyteczną dla celów przemysłowych, tworzy zakład wodny.

Poruszanie ciał, przy równoczesnem pokonywaniu oporów, nazywamy pracowaniem. Człowiek podnoszący ciężary, tnący drzewo piłą, obracający żarna, zwierzę ciągnące pług lub wóz — to przykłady wykonywanej pracy. Zdolność do pracowania nazywamy energią. Gdy pracę ludzi zaczęto zastępować pracą maszyn, przeniesiono pojęcie energii i pracy również na materyę nieożywioną. Mówimy zatem, o pracy maszyn parowych lub wodnych, poruszających kamienie młyńskie, piły tartaku lub pierścienie prądnic elektrycznych.

Pracę zgodzono się mierzyć iloczynem długości drogi'i wielkości oporu, pokonywanego wzdłuż tej drogi, przyczem jako miary oporu używamy siły, która go przezwycięża. Działanie siły spostrzegamy przy pracy naszych mięśni. Podnosząc z ziemi worek mąki, używamy siły naszych muskułów do przezwyciężenia oporu, wywołanego w tym wypadku przyciąganiem ziemi, a zwa-ncgo krótko ciężkością. Miarą więc siły jest tutaj ciężar podnoszonego ciała.

Pracę w zastosowaniu technicznem, mierzy się zazwyczaj kilogrammetrami. Kiłogrammetr jest to praca dokonana przy podnoszeniu jednego kilograma na wysokość jednego metra. I odwrotnie, ciężar jednego kilograma opadając z wysokości jednego metra, pokonywać może różne przeszkody i opory, słowem, może wykonywać pracę, dokładnie równą jednemu kilogrammetrowi.

Praca ta jednakże, wykonaną być może w dowolnie długim okresie czasu. W przemyśle, pewna ilość pracy tern więcej zyskuje na wartości, im w krótszym czasie została wykonaną. Krople wody, spadające kolejno przez setki lat, mogą wprawdzie wykonać tę samą pracę co strumień wody w krótkiej chwili, ten jednakże jako źródło pracy, cenimy bez porównania wyżej. Pracę wykonaną w jednostce czasu nazywamy skutkiem, a za jednostkę skutku przyjmujemy pracę kilogrammetra wykonaną w jednej sekundzie. Pracę 75 kilogrammetrów w sekundzie, nazywamy koniem mechanicznym lub parowym (KM. — HP.) — jestto jednostka skutku,*) w technice powszechnie stosowana.

Po tych kilku słowach objaśnienia, możemy wziąć pod uwagę szereg kul, o ciężarze „G“, które kolejno, w równych odstępach czasu, a więc n. p. co sekundę, opadają po dowolnej drodze z pierwotnego położenia w poziom, o „H* metrów niżej położony. Energia tych kul, nabyta przy spadaniu, może być zamienioną na pracę, a skutek tej pracy możemy wedle tego cośmy wyżej

*) Obecnie coraz to częściej, wprowadza się w technicznem zastosowaniu jako miarę skutku, watt : 1000 wattów nazywamy, krótko kilowattem. 1 KM. ma 1355 wattów t. j. 1‘355 kilowatta., powiedzieli, przedstawić iloczynem z ciężaru kul (0 w kilogramach, które spadły w jednostce czasu i wysokości spadu, wyrażonej w metrach:

w/m.

hb5m

i | c<

"i ^

;

:

I.......:................à

Vs

mmmmmm,

Rys. 1.

S=Q. H kgmlsek.

Jeżeli układ kul zastąpimy w myśli strumieniem wody, to możemy go rozbić na krople, z których każda* o ciężarze „G“ równym ciężarowi kuli, spada jedna po drugiej z wysokości „HSkutek spadającego strumienia wody, możemy zupełnie tak samo wyrazić, jak to uczyniliśmy w wypadku z kulami, a więc pracą równą iloczynowi z ciężaru objętości wypływu wody w ciągu jednej sekundy i wysokości, z której strumień opada.

Przemiana energii wody spływającej na pracę mechaniczną, użyteczną dla celów przemysłowych, dokonywa się w motorach wodnych.

Stosunek energii (Eu), którą motor zamienia w jednej sekundzie na skutek użyteczny (efektywny, — Ne w koniach mechanicznych), do całkowitej ilości energii rozporządzalnej (E=N w koniach mechanicznych), nazywamy miarą wydatności, krótko, wydatnością:

Ne

1000. Q.H

w koniach mechanicznych..

We wzorze tym „Q“ oznacza objętość przepływu (wypływu) sekundowego w metrach sześciennych (m³/sek), „H“ jest spadem wyrażonym w metrach.

To ostatnie pojęcie umożliwia łatwe obrachowanie przybliżonego skutku użytecznego, przy wyzyskaniu danej „siły wodnej“ w przyrodzie, a mianowicie wielkość jej można określić równaniem :

rj 1000. Q.H

gdy:

N=

75

Ne

75

1.

a przyjmując wydatność urządzeń zakładu wodnego w zwykłych warunkach yj=075 otrzymamy w prostej i łatwej do zapamiętania formie:

= 10.Q.H KM.

Ne

0-75. 1000. Q.H

75

Wyjaśnijmy to na przykładzie. Wodospad dostarcza n. p. na sekundę T5 metra sześciennego wody, (patrz rys. 1) spadającej z wysokości 5 m. Energia rozporzą-dzalna wynosi w tym wypadku:

1000 Q.H _ 1000. 1-5. 5

75

75

100 KM

skutek zaś użyteczny przy przyjęciu wydatności tj=075 Ne= 075. 100=75 koni mechanicznych. Możemy go równie dobrze wyliczyć wprost z wzoru;

1) podstawiając odpowiednie wartości :

Ne= 10. T5. 5=75 KM

Teoretycznie rzecz biorąc, nie ulega skutek tak długo zmianie, dopóki iloczyn z Q i H jest stały. Skutek zatem osiągamy cyfrowo jednaki, miejszą ilością wody a większym spadem, lub też odwrotnie, gdy ilość wody sie zwiększy, zaś spad zmniejszy.

Praktycznie rzecz biorąc, nie jest rzeczą obojętną z jakich czynników składa się iloczyn przedstawiający skutek, owszem, do stosunku między ilością wody a spadem, przywiązuje się duże znaczenie.

Zależnie od tego, który z powyższych czynników przeważa, rozróżniamy dwa zasadnicze typy zakładów wodnych: o nizkiem albo Wysokiem ciśnieniu.

W pierwszym typie objętość wody wpływa na wielkość skutku, w drugim zaś spad. Każdy z tych typów ma swój wybitnie odrębny charakter, pod wielu jednakże względami wzajemnie się uzupełniają.

§ 2. Ilość wody i spad.

Prace wstępne przy projektowaniu zakładu wodnego należy rozpocząć od wyszukania odpowiedniego miejsca do wyzyskania siły, t. j. takiego w którem oba czynniki, ilość wody i spad znajdują się w dostatecznych wielkościach. W naturze, rzadko spotykamy warunki, któreby były wprost odpowiednie do wyzyskania siły wodnej. Zazwyczaj, występują oba wyżej wymienione czynniki w formie uwikłanej, wymagającej umiejętnej pracy i głębszych nieraz studyów, nim się otrzyma dostatecznie pewne podstawy do projektu zakładu wodnego.

Zapoznamy się obecnie kolejno z formami, w jakich ilość wody i spad występują w naturze.

a) Ilość wody.

Ilość wody, jaką toczy potok, strumień lub rzeka, ulega nieustannym wahaniom; stosownie do pory roku, rozkładu opadów atmosferycznych (deszcze, śnieg) i wielu innych czynników, nie dających się ściśle ująć i określić. Że tak jest rzeczywiście, dowodzić byłoby rzeczą zbyteczną; zastanowić się jednakże należy, w jakich ramach co do czasu, a zwłaszcza co do ilości, zmiany te są zawarte.

Najłatwiej przeprowadzić te badania na nie wielkim potoku, gdzie wszelkie zjawiska z natury rzeczy, jako zależne od mniejszej ilości różnorodnych czynników, występują jaskrawiej aniżeli w rzekach, zwłaszcza dużych. Mały potok, którego korytem sączy się podczas posuszy znikoma ilość wody, wprost gubiąca się nieraz w żwirze, wzbiera po deszczu gwałtownie, tocząc ogromne ilości wody. W krótkich odstępach czasu, często nie dłuższych jak godzinne, możemy obserwować dwie skrajne ilości przepływu: małą wodę podczas suszy, a bezpośrednio przed deszczem, i wielką, która się zjawia prawie równocześnie z opadem.

Stosunek między małą a wielką wodą bywa bardzo rozmaity, a zależy przedewszystkiem od wielkości i charakteru dorzecza. U bystrzyc, w terenach nieprzepuszczalnych, przyjmuje on często skrajną wartość 1:1000; u rzek średniej wielkości, w pagórkowatych terenach, spada do 1:200 i niżej, aby wreszcie u rzek dużych o dorzeczach przepuszczalnych, lub przepływających przez liczne jeziora, zejść do wartości 1:10.

Tak jeden jak i drugi stan, co do objętości przepływu nie są długotrwałymi. Wielkie wody ustępują zazwyczaj równie szybko jak przychodzą, a długotrwałe posuchy i związane z niemi nizkie stany, są również rzadkością w naszych stosunkach klimatycznych.

Pochodzi to stąd, że na ziemiach polskich są okresy deszczowe przegradzane stale okresami pogody, innemi słowy, opady atmosferyczne w naszych warunkach klimatycznych są prawie równomiernie rozłożone. Różnica między miesiącami najsuchszymi a najwilgotniejszymi, wynosi na południowym stoku Karpat tylko 2 do 3%, na północnym wzrasta do 8 i 10%, aby na niżu polskim spaść do 6 a nawet 5% opadu rocznego.

Otóż gdy te graniczne objętości przepływu, n i e zawsze można, lub warto wykorzystać w zakładach wodnych, to natomiast dla celów przemysłowych wyzyskać należy objętości, zawarte między małą a wielką wodą, które pozostając w ścisłej zależności od warunków klimatycznych dorzecza, będą się najczęściej pojawiać w korycie.

Przeważna bowiem ilość zakładów przemysłowych rozporządzać musi stałem źródłem energii, którego wydatność jest niejednokrotnie podstawą tychże rentowności.

W korycie rzeki stale znajdują się jednakże tylko objętości odpowiadające najmniejszej wodzie; gdyby więc zakład wodny użytkował wodę tylko w ilości odpowiadającej najniższym objętościom przepływu, to natenczas w okresach bogatszych w wodę, część jej i to znaczna musiałaby odpłynąć niewyzyskana. Z reguły, nie jest rzeczą wskazaną budować zakład wyzyskujący tylko najmniejsze objętości przepływu. Jaką ilość wody ująć, przemienić w pracę mechaniczną, określa cel dla którego wznosimy zakład wodny. Jeżeli zakłać ma być źródłem siły stałej, nigdy nie zawodzącej, to należy poprzestać na ujęciu objętości wody najmniejszej, lub mało co od niej różnej. Znacznie dalej iść można z ilością wody użytkowej, jeżeli zakład wodny jest w możności, w pewnych granicach, różne co do wielkości wyzyskać

13

siły. Najpomyślniejsze warunki wystąpią w zakładach o zmiennem zapotrzebowaniu energii, dostosowującem się do każdoczesnej podaży.

Do typu takich zakładów należy wliczyć przede-wszystkiem te, które należą do pewnych gałęzi wielkiego przemysłu chemicznego, jak również zakłady, których energia przetwarzana na prąd elektryczny, ma na dużvch połaciach kraju szeroki i różnorodny zbyt.

W zakładach jednakże, nawet najlepiej dostosowanych do podaży energii, nie buduje się urządzeń wodnych, umożliwiających wyzyskanie każdej objętości przepływu. Nie jest to już dlatego wskazanem, ponieważ czas trwania wysokich stanów w rzekach jest w ogóle krótkim ; nie opłaca się przeto wznoszenie dużych a zatem i drogich urządzeń, dla objętości wody szybko przemijających.

Oznaczenie objętości wody, która ma być ujętą dla zakładu wodnego, jest trudne i nie da się rozwiązać w sposób ogólny, ni szablonowy.

Przeciwnie, może i musi być na podstawie istniejących stosunków, w każdym wypadku ustaloną, przyczem należy uwzględnić, przedewszystkiem, w jakim stopniu ma zakład dostosowywać się do faktycznego zapotrzebowania energii, a następnie jak długotrwałymi są wyjątkowe stany wody w badanej rzece.

Nasze rzeki mają zazwyczaj dwa maxima i dwa minima w objętości przepływu. W naszych warunkach klimatycznych, maxima występują przeważnie na wiosnę i w lecie, minima wczesną jesienią oraz z końcem zimy. Wartość, tak jednych jak i drugich, jest jednak w każdym roku inna, a rozłożenie ich w ciągu roku, w dużych granicach zmienne. Wahania te nie są obojętne dla wartości siły zakładu wodnego, gdyż często najmniejsze ilo-

ści wody a więc i skutku, przypadają na okres największego zapotrzebowania energii. Ilość więc wody roboczej trudno ściśle określić, tak ze względu na stany wody w rzece, jak i zakład przemysłowy, zużytkowujący w ciągu roku zmienne ilości energii.

Co do ilości wody toczonej korytem rzeki, to możemy, uwzględniając zmiany klimatyczne występujące w latach kolejno po sobie następujących, uzyskać tylko średnie wartości przybliżone, mające znaczenie oryenta-cyjne.

Możemy więc mówić o przeciętnych ilościach wody, za pewien okres czasu, najmniej kilkunastoletni, oraz o granicach, w jakich te przeciętne ilości wahać będą w ciągu tych lat. Jest rzeczą naturalną, że wartość tych dat będzie tern wyższą, im dłuższy przeciąg czasu, za który zostały zebrane. W naszych stosunkach klimatycznych, okres 8—10 letni daje zazwyczaj już zupełnie dobre podstawy do wszelkich obliczeń.

Nie wchodząc w szczegóły tych badań, które w każdym wypadku przeprowadzić może tylko inżynier — specyalista, podniesiemy, że w nie mniejszej mierze oznaczenie zapotrzebowania energii zakładu przemysłowego, musi być określone ściśle fachowo na podstawie dokładnych dat i rzeczowych kalkulacyi przemysłowo-handlowych.

Obecnie ujmuje się dla zakładów wodnych tę ilość wody, która odpowiada objętości przepływu przy stani* scharakteryzowanym jako najczęstszy, to jest, trwającym w naszych rzekach przez 8 do 9 miesięcy. W ciągu reszty roku, objętość przepływu korytem jest mniejsza od przyjętej ilości wody roboczej. Zakład przemysłowy, po-

15

bierający swą energię z zakładu wodnego musi w tych warunkach, albo pracę swą ograniczyć, (dzieje się to z reguły, we wszelkich małych zakładach przemysłowych i zakładach dla przemysłu chemicznego), albo braki w energii uzupełnić z innego źródła, zazwyczaj z rezerw cieplikowych, co do wielkości z góry przewidzianych. (Maszyn parowych, gazowych, motorów Diesla i t. d.)

W małych zakładach wodnych, o sile kilku, najwyżej kilkudziesięciu koni, należy trzymać się górnej granicy, w dużych natomiast, dostosowywać się z podażą do popytu energii. Dzięki rozkładowi pracy z góry przewidzianemu na cały rok, czy też wzięciu w rachubę energii dostarczanej z rezerw cieplikowych, schodzi się nawet poniżej dolnej granicy i ujmuje objętości zapewnione w korycie rzeki, w okresie zaledwie 6 lub 7 miesięcznym.

Najekonomiczniej pracowałby jednak taki zakład, który pracując nieustannie, zużytkowałby całą średnią objętość przepływu toczoną korytem, a więc objętość wolną od wszelkich wahań, wyrównaną. W tym celu, należałoby objętości wielkich wód, nieraz wprost olbrzymie a nieużyteczne, zamagazynować w zbiornikach, bądź to naturalnych, bądź sztucznych, a więc stawach, jeziorach lub dolinach, zamkniętych zaporami.

Ilości wody zamagazywane, służyć będą do podniesienia i w ogóle wyrównania objętości przepływu, podczas nizkich stanów, panujących wśród dłuższych posuszy.

Jak daleko można pójść w tym kierunku, albo raczej o ile można się zbliżyć do tego idealnego celu, aby nie przekroczyć granic naznaczonych rentownością przedsiębiorstwa, nie można znowu ogólnie przedstawić.

Należy to w każdym poszczególnym wypadku, rozstrzygnąć na podstawie szczegółowych badan miejscowych warunków. Nie mniej jest rzeczą już obecnie pewną, że zupełnie idealne wyrównanie odpływu, jako bardzo trudne, jest nierentowne.

Przy wyznaczaniu objętości wody roboczej, pamiętać trzeba również o tern, że w przeważnej ilości wypadków, ze względów gospodarczych lub z uwagi na prawa wodne osób trzecich, musi się na partyi koryta, w której wyzyskano siłę wodną, pozostawić pewną, stałą objętość przepływu.

O ile, bez uszczuplenia siły wodnej, łatwo ten warunek spełnić przy wyższych stanach rzeki, o tyle jest on uciążliwym i dotkliwie daje się odczuć przy stanach nizkich. Nie mniejszą rolę ujemną dla siły zakładu wodnego odgrywają straty wody, będące następstwem urządzeń zabezpieczających na rzekach spław lub żeglugę, a więc przepusty dla tratw i śluzy komorowe, jakoteż urządzenia rybackie.

b) S p a d.

Mówiąc o spadzie, odróżnić należy pojęcie spadu surowego, (brutto) t. j. naturalnego spadu zwierciadła wody potoku, strumienia lub rzeki między dwoma punktami, od spadku użytecznego (netto) t. j. tego, który w motorze, obok objętości wody decyduje o wielkości pracy mechanicznej. Spad użyteczny wyznaczymy, zmniejszając spad surowy o spad, zużyty na doprowadzenie wody do motoru i odprowadzenie jej od motoru.

Rozumie się, że zużycie spadu na ten cel powinno być możliwie najmniejsze. Spad w przewodach doprowadzających wodę, zużywa się jednakże nie tylko na poko-

17

€Û

ZAKtAD S/LMICOWY

________t

/T/nazef jsrdn

VHPBJj sja/y / 6ojd

■i ó «i

d śluza wpustowa

e. śluza / kanet pfuczaęy

f, k&nat fabryczny aorny

g. krata gęsta

f. upust Ja

l. przelew dla wielkie/ wody

karat fabryczny dolny

zakład przemysłowy

spad surowy ( brutto )

h^-spad użyteczny

f/u

li

!1

< Ê«

A UJECIE WODY

AM03INVS tftrjyyZB

'iZ~ t

Lj

M-j

lj

%!

*n

Hî»

-ÎJfi

rt!H

ifiti

jiiii

ni

!f!

ujecie mor

à⁵

Rys. 2.

nanie samych oporów tarcia w korytach lub rurociągach., ale także i oporów jakie woda napotyka przy przejściu przez zasuwy, wentyle oraz kraty, które mają za zadanie powstrzymanie wszelkich przedmiotów płynących wraz z wodą, a mogących uszkodzić motory lub zmniejszyć ich sprawność.

Jest rzeczą zrozumiałą, że wielkość spadu użytecznego będzie zależną wprost od wielkości spadu surowego. Biorąc zaś rzecz pod uwagę z tego punktu widzenia, należy odpowiedzieć przedewszystkiem na pytanie, przy jakich spadach rzek może wogóle być jeszcze mowa o budowie zakładu wodnego ?

Pytanie to podkreślić należy, zwłaszcza wobec licznych doświadczeń, stwierdzających ponad wszelką wątpliwość, że wyzyskanie sił wodnych przy małych spadach jest z reguły droższe jak przy dużych.

Na to ważne i ciekawe pytanie trudno ogólnikowo odpowiedzieć. Zazwyczaj rozstrzygają tu nie techniczne* lecz czysto ekonomiczne względy.

Porównanie kosztów budowy r ruchu zakładu wodnego z cieplikowym, decyduje ostatecznie, który z zakładów ma racyę bytu, a zatem czy wznieść zakład wodny czy też zastąpić go zakładem cieplikowym, jako tanszem źródłem siły motorycznej.

Im węgiel wdanej okolicy jest droższy, tern wyższe mogą być koszta zakładowe sił wodnych, a zatem wyzyskanie ich nastąpić może w gorszych i trudniejszych warunkach.

Zakłady wodne wzniesione n.. p. w Galicyi wschodniej zniosą, na ogół rzecz biorąc, wyższe koszta zakładowe jak w Galicyi zachodniej.

19

Podobncmi przyczynami tłumaczy się stosunkowo wysokie koszta zakładowe sił wodnych w Szwajcaryi i północnych Włoszech.

Po tych kilku uwagach można już powiedzieć, że wedle licznych doświadczeń, rzeki o niższym spadzie surowym aniżeli 40 cm na 1 kilometr (0,4°/oo) są już trudne do racyonalnego wyzyskania pod względem eko^ nomicznym? nawet w okolicach nie mającycK węgla. Natomiast zrozumiałą jest rzeczą, że im spad surowy jest silniejszy, tern korzystniej przedstawia się jego stosunek do spadu użytecznego i tern lepsze warunki ekonomiczne ma budowa zakładu. Forma zatem, w jakiej spad surowy w naturze występuje, pozwala z góry na ocenę wartości ekonomicznej siły wodnej.

Wielkość spadu użytecznego oznaczamy pomiarem różnicy poziomów źwierciadeł wody, mierzonych bezpo-pośrednio powyżej i poniżej motorów wodnych. Jeżeli woda dopływa do motoru pod ciśnieniem, a więc w rurociągach, to pomiar ten uskuteczniamy w partyach rury, położonych bezpośrednio przed i za turbiną.

W pierwszym wypadku można pomiar uskutecznić niwelacyjnie, w drugim trzeba użyć odpowiednich manometrów ; pomiary te, bardzo ważne ze względu na motory wodne, wykonywać mogą jedynie ukwaliłikowani inżynierowie.

Zauważyć przytem należy, że wielkość spadu użytecznego zmienia się wraz z objętością wody w rzece i to w ten sposób, że w miarę jak objętość przepływu w rzece rośnie, spad maleje. Przyczyną tego jest ścisła łączność między stanami wód w rzece i kanale odpływowym; ona też powoduje równoczesne wahania obu zwierciadeł.

Przy dzisiejszem wydoskonaleniu motorów wodnych (turbin), wyzyskać można każdy spadek od najniższego do najwyższego. Spadki wyżej 1000 metrów są obecnie z powodzeniem wyzyskane, mimo, że wymagają specyal-nych, bardzo odpornych konstrukcyi. O ileby spad w pewnych wypadkach okazał się za wielki, lub zbyt trudny do wyzyskania, to można go zużytkować przez podział na kilka mniejszych stopni. Na każdym stopniu możemy wtedy założyć odrębny zakład wodny, praca jednakże wszystkich tych zakładów, może być zawsze zogniskowaną w jednym zakładzie przemysłowym. Podział ten, przynosi nieraz i tę korzyść, że możemy, rozpoczynając od budowy jednego stopnia, dojść do zakładu mniejszym wysiłkiem ekonomicznym.

§ 3. Zakład wodny.

Urządzenia i budowle zakładu wodnego mają prze-dewszystkiem na celu, skupić surowy spad, rozprószony na pewnej przestrzeni rzeki, aby stworzyć sztuczny wodospad, którego energię przy pomocy motoru wodnego zamieniany na pracę mechaniczną.

Spróbujemy rzecz tę wyjaśnić na przykładzie. Mamy zamiar wyzyskać dla celów motorycznych spad surowy rzeki, między punktami A a B (patrz rys. 2), na której to przestrzeni jest on równomiernie rozłożony. Spad ten, który się mierzyróżnicą wysokości źwi erciadła wody między A i B, w tej formie nie podobna wyzyskać. Możnaby go natomiast łatwo zużytkować, gdyby był skupiony w jednym punkcie koryta, jako wodospad.

Zjawisko wodospadów jest w naturze znane. Dość wspomnieć wodospady Niagary na rzece św. Wawrzyńca, wodospady Renu koło Schafuzy, lub nasze karpackie si-21 klawy — na ogół jednak rzecz biorąc, jest to zjawisko, które w przyrodzie występuje dość rzadko i to jest właśnie przyczyną, dla której podane wyżej wodospady są znane powszechnie i przez turystów tak chętnie odwiedzane i zwiedzane. Wyzyskanie siły wodnej na wodospadach, choć nie zawsze łatwe, pozwala jednak wybitnie ograniczyć ilość budowli i urządzeń wodnych.

I rzeczywiście, zdołano przy małej stosunkowo ilości budowli wodnych przemienić w licznych wypadkach energię wodospadów w pracę machaniczną. (Niagary, Renu w Rheintelden).

Pierwsze próby wyzyskania siły wodnej przeprowadził też człowiek na wodospadach naturalnych. One były źródłami siły dla pierwszych zakładów wodnych, których urządzenia ograniczały się do motoru wodnego.

Z postępem czasu i rozwojem techniki, zaprzestano ograniczać się jedynie na wodospadach naturalnych, lecz poczęto tworzyć sztuczne przy pomocy budowli, specyalnie do tego celu wzniesionych. Najprostsze tego rodzaju urządzenie, polegało na wzniesieniu w poprzek koryta rzeki stałej budowli z pali drewnianych, łaszyny lub kamienia, która tamując odpływ wody, w przestrzeni koryta powyżej tejże położonej, piętrzyła wodę i zmuszała ją do przelewania się przez tę budowlę, na kształt wodospadu.

Jest rzeczą zrozumiałą, że im spad naturalny zwierciadła wody potoku lub rzeki jest większy, tern łatwiej można było i z większym skutkiem tego rodzaju urządzenia wykonać. To też pierwsze zakłady wodne na sztucznych wodospadach, wznoszono przeważnie na strumieniach i potokach górskich, posiadających bardzo silne spadki zwierciadła wody. Wyzyskanie jednak siły wodnej bystrzyc, miało obok wyże] przytoczonych korzystnych okoliczności także i swe złe strony; potoki i strumienie górskie, mając małe dorzecza, toczą zazwyczaj w swych korytach nieznaczne ilości wody, jak również, odznaczają się wielką zmiennością w ilościach przepływu. W miarę więc wzrostu potrzeb człowieka i rozwoju techniki, starano się wyzyskać siły wodne nie tylko bystrzyc, potoków i strumieni górskich, ale zwracano się coraz częściej i chętniej do rzek — początkowo o silnym, później o coraz to mniejszym jednostkowym spadzie surowym. Ten zwrot, że tak powiemy instynktowny, powołał na światło dzienne nowe budowle, których znaczenie w miarę rozwoju techniki ogromnie wzrastało.

Nowa budowla ma za zadanie zwiększyć również spad użyteczny, osiąga zaś to na poniżej przedstawionej prostej zasadzie. Ruch wody w korycie rzeki odbywa się pod wpływem siły ciężkości. Dno koryta rzeki uważać można za równię pochyłą, po której się woda zsuwa w dół; wedle zaś ścisłych praw fizycznych poruszałaby się masa wody w korycie, ruchem jednostajnie przyspieszonym. Doświadczenie jednak poucza nas, że ruch wody w korytach rzek, potoków i strumieni jest ruchem jednostajnym. Przyczyna tego zjawiska tkwi w oporach tarcia występujących na ścianach koryta. Opory te wstrzymują w ruchu przedewszystkiem te warstwy wody, które stykają się bezpośrednio z dnem i ścianami koryta. Warstwy te znowuż wskutek lepkości, (ruchu burzliwego) powstrzymują w ruchu warstwy wody więcej oddalone od ścian koryta. W ten sposób, opory tarcia działając hamująco na ruch całej masy wody, zamieniają go na ruch jednostajny. Jest rzeczą prostą i łatwo zrozumiałą, że spad dna koryta musi być tern większy, im większe

23

są opory tarcia. Możemy zatem, przez wygładzenie ścian Î dna koryta, a więc zmniejszając opory tarcia, wywołać jednostajny ruch wody w korycie mniejszym spadem jednostkowym i mniejszem nachyleniem dna. (patrz rys. 2).

Zasadę tę ściśle teoretyczną», wyzyskano w budownictwie wodnem dla zwiększenia spadu użytecznego; nie wprowadzamy zatem wody spiętrzonej wprost w motor wodny, lecz w przewód, który może być zwykłym rowem, (młynówka) którego dno i ściany są gładkiemi płaszczyznami, a przekrój przedstawia ściśle określoną figurę geometryczną, n. p. trapez. Przewód taki zużywa znacznie mniej spadu na wywołanie ruchu jednostajnego, aniżeli

A'

JT

liTp

LJgoy'J

J I-

U........

..................I — p_cætc^.na_ktôrej.^MbytD._praM._wo<1ne.

JąJftąd iilnięo

u.........

h. ;

i.

Rys. 3.

koryto naturalne, wzdłuż którego równolegle nasz rów założyliśmy. Następstwem tego założenia będzie coraz to większa różnica wysokości, między dnem potoku a dnem młynówki, czyli innemi słowy, pierwotny spad użyteczny rośnie w miarę, jak długość młynówki przyrasta. Zauważyć tu także wypada, że przy ruchu jednostajnym spad zwierciadła wody układa się równolegle do spadu dna. Nadal więc, będziemy mówić stale o spadzie zwierciadła wody, jako dającym się łatwiej pomierzyć, zamiast o spadzie dna.

Dla objaśnienia tej zasadniczej rzeczy, weźmy pod uwagę przykład liczbowy. Spad zwierciadła wody w potoku, mierzony n. p. między dwoma punktami położonymi w odległości 560 m, wynosi 1*12 m, to znaczy, że na jednostkę długości n. p. 1 m zwierciadło opada o:

1-12

550

= 0-002 m

Wyrażając się technicznie powiadamy, że spad jednostkowy wynosi 2 pro mille t. j. 2 mjm na 1000 mim lub 2 m na 1 km = 1000 m.

Jeżeli teraz w korycie tej rzeki, wzniesiemy budowlę piętrzącą wodę n. p. o 2.00 m nad stan pierwotny, to poprzestając na tej jednej budowli uzyskalibyśmy przy objętości wody użytecznej n. p. 0*5 m³ / sek, skutek

Ne = 10. Q.H = 10X0-5X2 = 10 KM.

Jeżeli nie wprowadzamy wody użytecznej wprost na motor, lecz w rów wykopany w ziemi o regularnym przekroju trapezowym, a gładko wystruganych ścianach, to można przy odpowiednim doborze profilu i głębokości, przeprowadzić kanałem objętość 0'5 m³/sek. z prędkością nie powodującą erozyi, przy spadzie, jak uczy doświadczenie, nie przekraczającym ²/7 do V³ spadu surowego, rzeki. (t. j. 0*6 m na 1 km).

W odległości 1 km od jazu, zwiększy się pierwotna różnica wysokości między nie spiętrzonem zwierciadłem

25

wody w rzece, a zwierciadłem wody u wlotu do kanału z 2.00 m t. j. wysokości piętrzenia, o różnicę spadu rzeki i kanału, a więc o 0*002X1000 — 0.0006X1000 =1.40 czyli, że w odległości 1 km od jazu wynosić będzie spad użyteczny: 2*00 -Ą- 1*40 = 3*40 m zaś w odległości 2 km 2*00 + 2. 1*40 = 4*80 m,

a zatem przy zastosowanemu kanału 1 km długiego podniesie się skutek z 10 KM na

Ne = 10X0.5X3.4 = 17 KM. ; przy długości kanału 2 km, wynosić zaś będzie, wprowadzając w rachunek spad 4*8 m, 24 KM.

Typowy zakład wodny składa się z trzech części r 1) urządzeń mających na celu spiętrzenie i ujęcie wody, 2) urządzeń doprowadzających ujętą wodę do motorów i odprowadzających ją następnie z powrotem do rzeki i wreszcie 3) z motorów wodnych, przemieniających energię spadającego strumienia wody w pracę mechaniczną.

W pewnych wypadkach, jedno z dwu pierwszych urządzeń może częściowo, a nawet zupełnie odpaść, t. zn. zakład może nie posiadać normalnego, typowego ujęcia wody, lub też może być pozbawiony młynówki. Często jednak brak tych urządzeń jest tylko pozorny i rozpatrując rzecz bliżej przekonywujemy się, że one jednak istnieją, choć w formach odbiegających mniej lub więcej od przyjętych szablonów.

1) Ujęcie wody.

Ujęcie wody ma dwa zadania, poniekąd jednakowo ważne; skupienie spadu surowego rzeki i ujęcie wody roboczej. Pierwsze z wyżej wymienionych zadań, schodzi niejednokrotnie do znaczenia drugorzędnego, mianowicie.

w rzekach lub potokach górskich, gdzie spad uzyskiwany samym jazem bywa bardzo nieznaczny w stosunku do spadu uzyskanego kanałem.

Ujęcie wody składa się z następujących budowli;

a)    jaz u,

b)    wpustu kanałowego,

c)    urządzeń dodatkowych, a to: przepustów dla tratw, przepławek dla ryb i t. p.

fab

&sto^a V

/ krata rzadka

1csżcz

upust jatowy

"ściana szczelna

RZEKA

jaz stały

podłoże jazowe

wmtfŁ

^-

przyczotek ^|l||||||||||l|||||||||l|l||illl|||||||l1 —

Rys. 4.

Kolejno omówimy wszystkie wymienione budowle.

j£._.

_a_

Jazy stałe i ruchome.

Jaz drewniany

«VK:j:»ïï:j*V!WKÎij

a-b

A\

"X

'•y/

*ń*i

y <

rfr/y.'

v v V v V

Śluza upustowa

)v y

c—d

Si =

_jL

(£L

ütt

'm

gi

MS®*!

-W^W^ïS•jSwWHÂJL-.-    ¹ -" =

27

TH BL ICH I.

✓•V- y A?? ■' /■>

-a-

Jaz zasuwowy

i:

Tl

Jaz kamienny.

W3Ï

a) Jaz. (Tablica I.)

Poprzednio już zaznaczyliśmy, że budowla piętrząca — jaz — należała do pierwszych büdowli, wznoszonych w celu wyzyskania siły wodnej, a zarazem (patrz rys. 2) że celem jej jest skupienie surowego spadu w jednym punkcie, (patrz rys. 3.) Kwestya skupienia spadu, wymaga jednak jeszcze pewnych dodatkowych wyjaśnień, aby była lepiej zrozumianą. W praktyce, rzecz ta przedstawia się następująco: na pewnej przestrzeni rzeki, o ściśle określonej długości, przysługuje lub może przysługiwać nam prawo wyzyskania spadu surowego rzeki, innemi słowy, posiadamy lub zamierzamy nabyć „prawa wodne“.

Wykorzystując jednakże nabyte prawa, musimy wszelkie urządzenia wodne w ten sposób wykonać, by nie zmienić warunków naturalnych rzeki na gruntach sąsiednich i nie naruszyć przez to praw wodnych naszych sąsiadów.

Weźmy pod uwagę przestrzeń rzeki, między dwoma przekrojami A i B (zaznaczonemi na rys. 3), na której wolno nam użytkować wodę w dowolny sposób, nie napuszając jednakże, jak to wyżej zaznaczyliśmy, praw osób trzecich. Nie wolno nam przeto podnieść n. p. zwierciadła wody w przekroju A, by przez to nie podtapiać koła lub turbiny wodnej sąsiada, powyżej w korycie umieszczonej i nie zmieniać stanu wód wgłębnych w sąsiadujących z rzeką gruntach, w partyach powyżej przekroju A położonych ; nie wolno nam również użytkować wody na naszej przestrzeni A—B w ten sposób, by sąsiad poniżej przekroju B posiadający swe grunta, otrzymywał jej mniej, aniżeli mu to ustawą wodną zostało przyznane.

Rozporządzamy przeto na naszej przestrzeni A—B spadem surowym, którego wielkość łatwo określić, jako różnicę poziomu zwierciadeł wody, między początko-

29

wym a końcowym punktem tej przestrzeni A—B. W naszym wypadku spadek ten wynosi H m.

Äby spadek ten skupić w jednym punkcie, tylko przy pomocy budowli piętrzącej, trzebaby wznieść jaz w profilu B. Ponieważ jednak woda płynie korytem w dalszym ciągu między punktami A i B, a ruch ten odbywać się może tylko kosztem pewnego spadu, którego wielkość oznaczamy przez małe „/i“ ze wskaźnikiem „ruch“ hr . przeto, gdybyśmy wznieśli jaz w profilu dolnym, to mógłby on piętrzyć wodę co najwyżej do wysokości:

Hs = H — hr

nad zwierciadłem wody.

Zauważyć tutaj należy, że odnosi się to wszystko do wypadku, gdy w profilu górnym nie wolno nam dowolnie zmiemać poziomu zwierciadła wody.

Wynika więc stąd, że wysokość piętrzenia Hs jest ściśle określoną i nie może być nigdy większą od spadu surowego H. (patrz rys. 2. i 3.)

Na pytanie, czy zawsze miejscem budowy jazu będzie punkt końcowy naszej przestrzeni, odpowiedzieć należy przecząco. W przeważnej ilości wypadków, nie pozwala nam na takie rozwiązanie, już sama konfiguracya terenu.

Cóż dzieje się na przestrzeni powyżej jazu położonej ? Otóż przestrzeń cała od przekroju A do jazu, przemienia się w staw i nosi nazwę partyi „cofkowej“. Zwierciadło wody stawu leży w dolnej partyi, przy jazie w wysokości tegoż korony, w partyi zaś górnej schodzi się z poziomem zwierciadła wody w rzece, w profilu A. Łatwo zrozumieć, że aby taki staw mógł powstać, zajmując jak najmniej użytkowej przestrzeni, musi być koryto rzeki zwarte, wązkie. Szerokie doliny rzeczne,

z nadbrzeżnymi gruntami urodzajnymi, albo co ważniejsze z osadami ludzkiemi, nie nadają się do tego celu w zupełności. Nie tylko jednak sam zalew jest szkodliwy.

Podniesienie zwierciadła wody w rzece, powoduje zmiany w odpływie wód podziemnych, gruntowych. Następstwem tego bywa n. p. zabagnienie gruntów, sąsiadujących z wodą spiętrzoną, (fig. 5).

PRZEKRÓJ POPRZECZNY. PRZEZ. DOLINĘ RZEK/

przestrzeń /ina której zw.w.gri \siege za wysoko ! ze względu na    !

.uprawę rosl/n    ¹

k-

koryto rzeki

zw:w.gr nad terenerń ( zabagnienie )    !

Jw.

Hery

v-2!ne

7ty, w. spiętrzone

>v normalne

Rys. 5.

Wielkość powstałego przed jazem stawu będzie tern znaczniejszą, im mniejszy będzie spad podłużny i rzeki i doliny. Widzimy zatem, że budowla ta pociąga za sobą obok skutków przewidzianych i zamierzonych, jeszcze uboczne, nie mniej jednak ważne ze względu na prawa osób posiadających grunta i osady w dolinie rzeki. Je-dnem słowem, nie posiadamy wielkiej swobody w wyborze miejsca budowy jazu i wysokości piętrzenia, przeciwnie, jesteśmy nieraz warunkami miejscowymi mocno ograniczeni.

Posuwając się z miejscem budowy jazu od przekroju dolnego B w górę rzeki, zauważymy, że ze zmniejszaniem się wysokości jazu i piętrzenia, zmniejsza się również

31

spad użyteczny. Äby wyzyskać w całości spad surowy rzeki, na partyi poniżej jazu położonej, musimy uciec się do pomocy t. zw. młynówki (kanału fabrycznego). Łącząc działanie obu tych budowli, jesteśmy dopiero w możności wyzyskać na całej naszej przestrzeni naturalny spad rzeki, a zarazem oznaczyć, ze względu na koszta budowy, miejsce odpowiednie dla jazu. Rzecz tę jednak należy, w każdym poszczególnym wypadku, pozostawić do oceny doświadczonemu inżynierowi.

W kwestyi wyboru rodzaju konstrukcyi jazu, jakoteż materyału z którego ma być wzniesiony, musi również decydować inżynier.

W tern miejscu, dla zaspokojenia ciekawości czytelnika dodamy tylko, że jazy ze względu na konstrukcyę dzielimy na dwa typy : stałe i ruchome. Materya-łem obu konstrukcyi i mogą być w równej mierze drzewo i żelazo: betonu i kamienia używa się zaś wyłącznie do budowy jazów stałych, jakoteż części stałych jazów ruchomych.

Jazami stałymi nazywamy te budowle piętrzące, których działanie jest stałe, a więc po prostu te, które wbudowane w koryto, bez zmiany w niem pozostają.

Przeciwstawieniem jazów stałych są jazy ruchome. Charakteryzują się one tern, że części ich wywołujące piętrzenia, mogą być w części lub całości z koryta rzeki usunięte, a zatem i piętrzenie może być dowolnie zmieniane lub nawet w całości usunięte; odwrotnie, mimo zmiennych objętości wód toczonych rzeką, utrzymane w stałej wysokości. Ta ostatnia zaleta, niesłychanie ważna dla zakładów wodnych, przyczynia się do coraz większego rozpowszechnienia tych konstrukcyi.

Jazy stałe budujemy w okolicach górskich, na rzekach o silnych spadach i w zwartych dolinach, wogóle zaś tam, gdzie grunta nadbrzeżne nie posiadają większej wartości. Podczas nizkich i średnich stanów wód, jazy stale spełniają zupełnie poprawnie swe zadania, natomiast podczas wysokich, zwłaszcza w rzekach posiadających nizkie brzegi i słabe spady, powodują występowanie wody z koryta, są zatem nieodpowiednie.

Co do usytuowania jazu w samem korycie rzeki, to jazy ruchome buduje się zawsze możliwie krótkie, a więc prostopadle do kierunku koryta rzeki. Jazy stałe, ze względu na obniżenie piętrzenia podczas wysokich stanów wód, buduje się możliwie długie, zakładając nieraz skośnie do koryta rzeki, albo też w liniach łamanych lub łukowych.

odrzwia. Konstrukcya ta

Konstrukcye jazów są bardzo rozmaite. Najprostszym typem jazu stałego, jest zwał pni ułożonych w poprzek koryta, a uszczelnionych nawozem stajennym, tama łaszy-nowa, szereg płotów wygrodzonych w poprzek koryta rzeki, a wzmocnionych narzutem kamiennym, lub wreszcie, sam narzut kamienny. Do konstrukcyj racyonalnych zaliczamy jazy z drzewa wypełnione iłem, a dalej jazy wzniesione w sposób murarski z kamienia, betonu lub żelazo-betonu (tabl. 1). Konstrukcye jazów ruchomych są niezmiernie rozmaite. Najprostszym typem, u nas często spotykanym, są drewniane jazy zastawkowe. Są to, jak już sama nazwa wskazuje, ścianki z desek, zastawki, oparte o słupy drewniane może być i jest obecnie często wykonaną w żelazie. W tym wypadku, wymiary zastawek ogromnie wzrastają i noszą już nazwę zasuw. W ostatnim dziesiątku lat doszły one do olbrzymich wprost rozmiarów n. p. w zakładzie wodnym na Renie w Laufenburgu. Zasuwy te

33

mają tam wymiary 15X9 m i ważą po 100.000 kg. Dla zakładu na Dniestrze w Uniżu, zaprojektowano zasuwy o mało co mniejszych rozmiarach i wadze.

Żwiry, które woda nieustannie toczy otwarłem korytem, wstrzymuje jaz w ruchu postępowym w dół rzeki. Następstwem tego jest zażwirowanie partyi koryta, bezpośrednio powyżej jazu położonej, zmiana krzywej cofko-wej, wedle której układa się zwierciadło wody spiętrzonej powyżej jazu i wysokości spiętrzenia.

Aby tych, bądź co bądź niepożądanych następstw uniknąć, należy przy jazach stałych założyć upusty, (patrz rys. 4) którymi można żwir nagromadzony z za jazu wyprowadzić, innemi słowy, koryto powyżej jazu przepłukać. Upust pozwala również na regulowanie w pewnych granicach wysokości piętrzenia. W jazach ruchomych bywa często upust zbyteczny, płukanie odbywa się tu bowiem przez usunięcie pewnej części jazu ruchomego. Natomiast w jazach, które są kombinacyą jazu stałego z ruchomym, zwłaszcza przy wysokim progu stałym, upust jest konieczny. Na tablicy I przedstawione są konstrucye jazów stałych, drewnianych i kamiennych, oraz duży jaz ruchomy zasuwowy.

b) Wpust do kanału roboczego.

Budowla ta ze względu na pewne lunkcyonowanie zakładu wodnego jest pierwszorzędnego znaczenia (patrz rys. 4).

Wpust łączy rzekę, z której ujmujemy wodę, z urządzeniem doprowadzającem ją do motorów wodnych, a więc młynówką, kanałem fabrycznym.

Urządzenie wpustu powinno być takie, aby woda mogła łatwo i bez znacznych strat w spadzie dostać się do kanału fabrycznego, a powinno uniemożliwiać dostawanie się do kanału żwiru i rumowiska rzecznego. Aby przeciwdziałać przedostawaniu się żwiril, należy wpust usytuować należycie, tak pod względem poziomym jak i pionowym. Wpust powinien leżeć możliwie blizko upustu jazowego, a równolegle do kierunku

Jaz p/ęfrzący

óz/uza wpusrowż

Rys. 6.

Jaz steły

Sz/uza płucząca

c<y

ruchu wody, najczę-— ściej prostopadle do osi jazu. Tam gdzie nie ma upustu przy jazach stałych, należy wpust do kanału roboczego odsunąć, nieco dalej od jazu. W ten sposób postępuje się często,, zwłaszcza przy potokach i rzekach górskich. Wszelkie odmnienne usytuowania, mające często na względzie łatwe wprowadzenie wody w kanał, są fałszywe i należy ich unikać. Obok dwa szematy założenia wpustów. Rys. 6 przedstawia dobre, rys. 7 złe założenie śluzy wpustowej.

Rys. 7.

Aby wprowadzenie wody odbywało się przy najmniejszej stracie spadu, trzeba przyjąć dostateczne światło wpustu. W ten sposób zużywając pewieiTspad, przechodzimy z mełej prędkości przed jazem, w prędkość przyjętą w kanale roboczym..

35

Prędkość wody wpływającej przez wpust, nie powinna przekraczać normalnie 1.0 misek. Zwiększenie przekroju wpustowego osiąga się przez rozszerzenie kanału roboczego przed wpustem do podwójnej a nawet i większej szerokości. Aby uchronić kanał od zażwirowania, wtoczenia się rumowiska rzecznego, należy próg wpustu za-

Pr

Krata rzec/Ka

Zastawy.

Upust

Krala

gęs/a. Zastawy,

Osadnik H

Hanof rpböcjy

Sz/uza wpustowa

Jaz piętrzący

-H

Komora Wstępna

Situza ptuczaca

Rys. 8.

łożyć dostatecznie wysoko nad dnem rzeki, a zarazem ponad progiem upustu jazowego, względnie progiem stałym jazu ruchomego (rys. 8). Ściana progu od strony rzeki powinna być zawsze pionową. Dopiero takie założenie wpustu chroni kanał roboczy, młynówkę, przed za-żwirowaniem. Kanał chronić należy jednak nietylko przed żwirem, ale także przed przedmiotami, które płyną na powierzchni wody, a więc pniami, belkami i gałęziami. Dla tego celu musi wpust posiadać odbojnicę i kratę t. z. rzadką.

Najczęściej dotychczas była używaną krata, rzadziej odbojnica, ta ostatnia jednakże w ostatnich latach, coraz częściej wypiera kratę.

Aby umożliwić regulowanie ilości wody, wpływającej w kanał roboczy, przy zmiennych wysokościach spiętrzenia, oraz chronić kanał przed wdarciem się wielkiej wody, opatrzony jest wpust s t a w i d ł a m i, opie-rającemi się o odrzwia. Większe stawidła bywają poruszane mechanicznie, małe zaś przy pomocy prostych dźwigni.

Z wpustem łączy się ściśle osadnik, (patrz rys. 4 i 8) który ma za zadanie strącić z wody piasek, aby tenże nie dostawał się do kanału. Urządzenie to jest tylko tam potrzebne, gdzie wody rzeki, podczas wysokich stanów, unoszą duże ilości piasku. W małych zakładach, o nie wielkich spadach, można się obejść zazwyczaj zupełnie dobrze bez tej stosunkowo drogiej budowli.

c) Urządzenia dodatkowe.

wa-

Z budową jazu łączą się mniej lub więcej ściśle urządzenia dodatkowe, które muszą być założone dla rowania interesów osób trzecich. Do takich urządzeń zaliczamy : przepławki dla ryb, przepusty dla tratw, śluzy komorowe i urządzenia, mające na celu osuszenie gruntów, podtopionych spiętrzoną wodą. Najczęstszemi wśród

37

tych urządzeń są przepławki dla ryb, przepusty dla tratw, oraz sieć rowów osuszających grunta powyżej jazu położone.

Duże znaczenie dla zakładu wodnego mają przepławki dla ryb, jako urządzenia spostrzebowujące nieustannie znaczne ilości wody. Dobrze funkcyonujące przepławki zużywają bez zwględu na porę roku i stan wody w rzece około 0'3 m³/sek; tę zatem ilość wody użytecznej traci zakład przy nizkich stanach w rzece. Zauważyć tu należy, że przepławki, które buduje się w interesie gospodarstwa rybnego w rzekach, bardzo rzadko poprawnie spełniają swe zadania, a koszta budowy i utrzymania przepławek przenoszą nieraz całkowitą wartość gospodarstwa rybnego, w partyach rzek wyzyskanych przez zakład wodny.

Strony interesowane w gospodarstwie rybnem, stawiają również często wygórowane wymagania co do ilości wody, jaką w odciętych zakładem korytach rzecznych pozostawić należy, ze względu na swobodny ruch i rozwój ryb.

Przepusty dla tratw, przy wysokich spiętrzeniach, są już budowlami podnoszącemi wysoce koszta budowy, należy więc zawczasu poinformować się u odpowiednich władz, czy ze względu na istniejący lub ewentualnie przyszły spław drzewa uważać będą przepusty za niezbędne i jakie wymiary dla tych urządzeń ustanowią.

Osuszenie gruntów położonych w obrębie cofki jazowej, wymaga zazwyczaj specyalnych urządzeń, o których ze względu na koszta nie należy zapominać przy układaniu preliminarza kosztorysowego zakładu wodnego.

2. Urządzenia doprowadzające wodę użytkową na motory wodne. (Tablica II)

TABLICA II.

Kanały fabryczne (młynówki) naturalne i sztuczne.

rys. i.

.1

rys 2

rys. 5.

rys.

3.

- ...

-â

r/s

■M

1T1 J\F

rys. 7

rys . 8.

EL-=l li

— =1

ipj

§ 5. Zakłady okręgowe.

— =1

Oł

ił

rys. 9

fi-

,jL.

b₇~r~

fi

®TT

tt

_a_;

a»

r/s. /£?.

TSS&rrir

=r

Rys. 1 i 2. Kanały ziemne; rys. 3. kanał ziemny ubezpieczony brukiem; rys. 4 i 5. typy sztolni; rys. 6. koryto żel.-bet. na lilarach; rys. 7. sztolnie w skale bez obudowy; rys. 8. kanał kryty żel.-betonowy; rys. 9. przewód z kutych rur żelaznych; rys. 10. rury z drewnianych klepek.

39

Zadanie tych urządzeń polega na doprowadzeniu wody ujętej z rzeki do turbin, a następnie na odprowadzeniu z powrotem do rzeki. Ażeby te urządzenia mogły swe zadania spełniać najekonomiczniej, powinny pracować z możliwie najmniejszą stratą spadu, a równocześnie winny być tanie w założeniu i łatwe w utrzymaniu. Niemniej ważną jest rzeczą, aby były dostatecznie szczelne t. zn. aby powodowały jaknajmniej-sze objętościowe straty wody.

Sposoby budowy tych przewodów są najrozmaitsze, zależnie przedewszystkiem od warunków terenowych i geologicznych, a następnie i klimatycznych.

Przewody te można podzielić na następujące grupy:

1.    Ze względu na sposób wykonania:

a)    naturalne : rowy i kanały wykopane w ziemi lub sztolnie wykute w skale ;

b)    sztuczne: koryta zbite z desek lub wykonan z żelaza, betonu, kamienia, rurociągi i td.

2.    Ze względu na profil:

a)    otwarte: rowy, kanały ziemne, koryta zbite z desek lub wykonane z żelaza lub drzewa;

b)    zamknięte: sztolnie wybite w skałach, rurociągi, a wreszcie przewody wymienione pod a), należycie przykryte.

3.    Ze względu na sposób prowadzenia wody:

a)    o wolnem źwierciadle wody : rowy, kanały, młynówki, koryta, sztolnie kanałowe etc.;

b)    prowadzące wodę pod ciśnieniem : sztolnie wypełnione w zupełności i rurociągi wykonane z dowolnego materyału drzewa żelaza lub betonu.

Gdyby natomiast woda doprowadzoną była do motoru rurami n. p. pionowemi, to natenczas należałby we wszystkich trzech grupach do poddziału b) — przewód byłby sztuczny, zamknięty i pod ciśnieniem.

Ma się rozumieć, że każdy przewód należy do wszystkich grup a rozmaitych poddziałów. N. p. zwykła młynówka, wykopana w ziemi, jaką najczęściej spotykamy u naszych młynów, należy do wszystkich trzech wymienionych grup a poddziałów a) — jest zatem przewodem naturalnym o profilu otwartym, o wolnem zwierciadle wody.

W małych i średnio wielkich zakładach, o małym spadzie użytecznym, spotykamy przeważnie przewody należące do poddziału a) — czyli koryta naturalne, otwarte, o wolnem zwierciadle wody. Najczęściej są to rowy lub kanały, wykopane w ziemi lub w y-k u t e w skale. Doświadczenie uczy, że będą one zazwyczaj najtańsze w tym wypadku, gdy spad ich będzie wahał między a V3 spadu rzeki, z której pobierają wodę. Prędkość w tych przewodach, o ile jest zmienną, nie powinna przekraczać V2mjsek, a spadać poniżej 0*4mjsek. Przy większych prędkościach od podanej, następuje erozya skarp i dna koryta, przy mniejszych, zamulenie profilu. Ilość wody i prędkość przepływu ustalają wprost wielkość przekroju przewodu.

Objaśnijmy to na przykładzie. Objętość wody roboczej wynosi 1 'Zm^isek, a prędkość przepływu 0*7misek,. powierzchnia zatem przekroju:

1*3 m 'lsek    ₂

n _ —, = l-86m2 07 in/sek

Kształt przekroju natomiast, zależy od materyału.

Kanał ziemny otrzymuje przekrój trapezowy, o nachyleniu ścian bocznych, zależnie od zwartości materyału w granicach od 1:1 aż do 1:3. Pierwsze nachylenie dotyczy ciężkich iłów, drugie drobnych piasków.

Kanał wykuty w skale, otrzymuje przekrój prostokątny lub do prostokąta zbliżony. Z konstrukcyj sztucznych wymienić należy przedewszystkiem koryta drewniane o przekrojach prostokątnych, a następnie koryta z żelaza i żelbetu. Koryta te są często stosowane w połączeniu z kanałami ziemnymi, o ile musimy przekraczać głęboko wcięte doliny lub ścieki na stoku i noszą wtedy nazwę akwaduktów.

Przewody pod ciśnieniem mają kształt przeważnie kolisty lub do koła zbliżony. Przekrój ten ma tę zaletę, że przy najmniejszym obwodzie ma możliwie największą powierzchnię przepływu, jest zatem najkorzystniejszym ze względu na koszta i opory ruchu. Do tych przekrojów może być stosowany najrozmaitszy materyał. Mogą one być przewodami naturalnymi, o ile są wykute wprost

fil

Swa:

Rys. 9.

w zdrowej, na działanie wody odpornej skale, jak również, przewodami zamkniętymi, wykonanymi z dowolnego materyału, założonymi pod lub nad terenem. W tym ostatnim wypadku, są to zazwyczaj, zwłaszcza u zakładów

wodnych o dużym spadzie użytecznym, rury żelazne, rzadziej żelbetowe.

W Ameryce używa się często rur drewnianych, złożonych z klepek. Doświadczenia z temi rurami dały jak najlepsze rezultaty, tak co do trwałości jak i nizkich £|1 kosztów. (Patrz tablica II, lig. 10, oraz rys. 9 i 10).

Woda prowadzona kanałem może łatwo uledz zanieczyszczeniu, zwłaszcza gdy tenże jest długim. Na powierzchnię zwierciadła wody opadają liście drzew nad kanałem rosnących, a dalej bywają w kanał rzucane przedmioty rozmyślnie. Dostawaniu się tych zanieczyszczeń do motorów zapobiega się, przepuszczając wodę przez gęstą kratę (rys. 11). Krata taka składa się z prętów prostokątnych, grubych na kilka milimetrów, a stojących we wzajemnych odstępach od 5—12 m\m. Krata ta nie puszcza również do motorów śryżu i lodu płynącego kanałem.

Tuż za kratą zakłada się z reguły stawidła, które umożliwiają zamknięcie dopływu wody na motory wodne, (patrz rys. 12 i 13) Aby jednak, w tym wypadku, wodę płynącą

W/3

\ "J,

Rys. 10.

Hf

U;

ZSZ?

Rys. 11.

43

kanałem módz odprowadzić, należy założyć albo odpowiedni przelew, którym się woda dostaje do kanału odpływowego, albo też łączy się kanał t. zw. upustem jałowym, zamykanym stawidłami, z kanałem odpływowym.

Urządzenia te są bardzo ważne i nie brak ich w żadnym zakładzie wodnym ; zmienia się tylko ich forma, (patrz rys. 2).

Hü

r~

-3582.7--

nr

... s

w.

Rys. 12.

Przewody"~pracujące pod ciśnieniem, muszą być rów-nież opatrzone”urządzeniami, które mają ten sam cel co

wyżej wspomniane, lecz są pod względem konstrukcyjnym inaczej wykonane. Przewód, którym woda płynie pod znacznem ciśnieniem, kilku lub kilkunastu atmosfer, (1 atmosfera równa się ciśnieniu 10-metrowego słupa wody) musi być u swego początku opatrzony urządzeniem, któreby regulowało i ujednostajniało w nim ciśnienie, zwłaszcza

-p

Rys. 13.

Tt7

w wypadku, gdy w dolnej części zostaje raptownie zamknięty. Urządzenia te łączy się zawsze z przelewem, którym nadmiar wody wpływającej, odpływa na zewnątrz, (patrz tablica II lig., 9).

Przewód odpływowy (kanał dolny) jest zazwyczaj otwartym kanałem naturalnym, o wolnym zwierciadle wody. Różni się wybitnie od górnego przewodu tern, że będąc połączony wprost z rzeką, ulega w napełnieniu wahaniom, ściśle zależnym od zmiany stanów wody w rzece. Spad kanału dolnego, bywa często nieco większy od spadu kanału górnego. Robi się to dlatego, aby kunał mógł się samoczynnie oczyszczać z mułów i żwirów, naniesionych przez rzekę podczas wielkiej wody.

3. Motor wodny.

Na stopniu naturalnym lub utworzonym w sposób sztuczny, (patrz rys. 2 i 3) bądź to, tylko przy pomocy jazu, bądź też i kanału fabrycznego, młynówki, wstawiamy motor wodny, który energię kinetyczną spadającej wody zamienia w pracę mechaniczną, zdatną do celów przemysłowych.

Postaramy się obecnie zapoznać czytelnika, z tern najważniejszem urządzeniem zakładu wodnego.

a. Koło wodne.

Najstarszym motorem, znanym ludzkości już w najodleglejszych czasach, jest koło wodne, którego budowa, w swej najprostszej postaci jest powszechnie znaną, a szematycznie przedstawioną na podanym poniżej rysunku. (patrz rys. 14).

Woda, która łotokiem (korytem) spływa na koło, wypełnia szereg przedziałów na tegoż obwodzie, a ciężar

45

jej, zebranej w korczynach, komórkach po jednej stronie koła, jest tu tą siłą, która działając na obwodzie, wywołuje ruch koła Jeżeli koło obraca się jednostajnie, a więc z jednaką prędkością, to pamiętając,

prędkość jest w naszym wypadku ni-czem innem jak drogą, przebytą przez dowolny punkt na obwodzie koła, w jednej sekundzie, — możemy wielkość skutku oznaczyć równaniem :

V-

że

V?

»■

Rys. 14.

rr

'Ti

Li i-|

n k-is

- ejmt «w/pw—■—

N=P. u kg m s.

w którem P oznacza ciężar całkowity wody, zebranej w korczynach.

Średnica koła, którą normuje spad, może być równą lub większą od spadu. Ponieważ jednak, nie buduje się kół o średnicy większej nad 12 m, przeto można było wyzyskać przy pomocy kół, tylko spady do tej wielkości.

Zależnie od tego, w jakiej wysokości średnicy koła, wprowadzamy wodę do korczyn, rozróżniamy 3 zasadnicze typy kół wodnych :

a)    nasiębierne (patrz rys 14.)

b)    grzbietowe, (patrz rys. 15).

c)    podsiębierne.

Wydatność tych kół, rozpatrywana zc stanowiska technicznego, jest wcale dobrą. Przy dobrych konstruk-cyach, 78% energii przemienia się w pracę mechaniczną; wadą ich jednakże zasadniczą jest wolny obrót, zwłaszcza u kół dużych, który dla wyzyskania ich pracy mechanicznej przedstawia znaczne trudności.

Ponieważ tych kół jest w naszym kraju d u ż o, a nie ma nadziei, w pewnych wypadkach zaś i potrzeby, aby je zastąpić innym motorem wodnym, przeto podamy kilka wskazówek co do ich wymiarów, wydatności, oraz warunków, w których mogą z korzyścią, jeszcze i obecnie

pracować.

a) Koła nasiębierne (patrz rys. 14). Przy pomocy tych kół można wprawdzie wyzyskać spady, stosunkowo znaczne, bo od 4—10 m, lecz tylko przy nie wielkich objętościach wody. Woda wpływa na koło nasiębierne w najwyższym punkcie, wypełniając wodą poszczególne, wolno się poruszające, komórki. Ponieważ, jak już wspomnieliśmy, woda działa tu swym ciężarem, więc dobroć konstrukcyi koła będzie polegała na tern, by woda możli-j wie dobrze wypełniła komórki, i jak najdłuże i w największej ilości w nich pozostawała.

Średnicę koła możemy łatwo wyrachować, odejmując od spadu użytecznego — a więc różnicy wysokości między źwierciadłem wody w kanale dopływowym a odpływowym — głębokość napełnienia h, łotoku, zwiększoną o 20 do 45 cm, ze względu na tegoż konstrukcyę i niezbędny wznios koła nad zwierciadłem wody w odpływie. Wznios ten jest zależny od wahań wysokościowych odpływu i wynosi około 15—30 cm. Średnica koła wynosi zatem:

S=hu — h, — (0,25 do 0*45) m

47

Inne wymiary koła ustala się na podstawie wzorów doświadczalnych, posługując się przedewszystkiem wzorem, określającym w pewnem przybliżeniu, związek między objętością wody użytecznej „Q“, a głębokością łopatek i prędkością obwodową „v“, kształtu:

Q={lU do ¹h) a. b. u

w którym głębokość komórek oznacza się wzorem;

a=(lU do 7g    m

a „t?“ przyjmuje się 1’5 do 25 misek, co odpowiada 4 do 8 obrotom koła na minutę.

Najlepiej wyjaśnimy sposób użycia tego wzoru na przykładzie.

Dana objętość wody użytecznej 580 lisek, głębokość komórek a=0‘25 m, prędkość obwodowa \'8mjsek:

jrw, w doptyyi

i!

Rys. 15.

Ki

iMii

r rt

bk —-

= 0-50 m,

4. 0-58

0-25 1-8

którą to szerokość koła minimalną, można jeszcze zwiększyć o 10% a nawet 20%. Jest to szerokość wewnętrzna między zewnętrznemi ścianami komórek, których grubości tu nie wliczamy, (patrz rys. 16 i 17).

Szerokość strumienia wody, spływającego na koło z łotoku, powinna być mniejsza od szerokości komórek, zazwyczaj co najmniej o 10 cm, przy szerokich kołach nawet o 20 i 30 cm (patrz rys. 15).

Budując koło, należy jak najwięcej uwagi poświęcić należytemu kształtowi ścian, ograniczających komórki wewnątrz koła. Teoretycznie ściśle rzecz biorąc, powinien on być zgodny z względną drogą, jaką przebywa strumień wody. W kołach wykonanych z blachy żelaznej, nadaje się rzeczywiście ten kształt dokładnie ścianom komórek; (patrz rys. 15) w kołach drewnianych, zastępuje się linię krzywą dwoma lub trzema prostemi, stycznemi do teoretycznego kształtu, (patrz rys. 16).

-mm

::

Rys. 16.

Koło wyżej opisane, może być wykonane z drzewa, żelaza lub z obu tych materyałów.

Koło drewniane, będąc bez porównania tańsze, posiada jednak znacznie mniejszą wydatność (?]) aniżeli wykonane z żelaza lub z drzewa i żelaza.

Powyżej umieszczony rysunek 15, daje czytelnikowi wyobrażenie o konstrukcyi koła żelaznego. Obok kół na-siębiernych, które należą do najbardziej rozpowszechnionych konstrukcyi, używane bywają u nas często koła grzbietowe, których średnica jest większą aniżeli spad użyteczny.

Mamy dwa typy tych kół, które przedstawia poniżej podany szematyczny rysunek, (patrz rys. 17).

49

Äby woda mogła w tym typie kół, jak najdłużej się utrzymać w komórkach, muszą być one należycie ujęte omurowaniem.

--Xr4-

A.

■SilSi

mm

ay^a_UJuiQ!yw'e

/ 7:

«JldĘt

Rys. 17.

Z dwu typów przedstawionych, pierwszy jest już dzisiaj bardzo rzadko stosowany, drugi nadaje się dobrze do wyzyskania bardzo małych spadów, od 0'4 do 1*5 m, dla których turbiny są stosunkowo drogie. Na rys. 16 przedstawiony jest szemat konstrukcyi takiego koła.

Wydatność kół, jako motorów wodnych, jest stosunkowo niezłą, jeżeli są poprawnie zbudowane. W zestawieniu podano charakterystyczne daty, dla tego typu motorów wodnych.

Kół podsiębiernych, z powodu małej wydatności i rozmaitych innych błędów nie używa się dziś prawie zupełnie.

Rodzaj koła

Spad m. w.

Objętość

m^lsek.

Ilość obrotów na minut.

średnica w metrach

XI

Wydat-

ność

Nasiębierne

4-10

do 1

8-4

3*5—8-5

0-6-0-75

Grzbietowe

1-5-6 !    1—2

7—3

4-5—8-5

0-6-0-75

Podsiębierne

0-4— V5

do 3    7—3

2-6

0-5-0-65

b) Turbiny.

W turbinach wodnych, bez względu na nazwę jaką noszą, występują zawsze i stale dwie części składowe r.

- ty if^dgpływie

i !'

—1| t

dopływie j _

•'

fff

é

kierownk

».

im A

i    .wirnik y////// î

I

w.

*»«

ipj

mm

Rys. 19.

Rys. 18.

kierownica (stator) i wirnik (koło turbinowe-rotor). Kierownica należy do konstrukcyi nieruchomych, wirnik zaś osadzony na wale wykonuje ruch obrotowy, który albo wprost albo przy pomocy transmisyi przenosi się na maszyny robocze.

51

Kierownica ma za zadanie doprowadzenie wody do wirnika, a uskutecznia to osiowo (rys. 18) lub promieniowo (rys. 19)— stąd odpowiedni podział turbin.

SS!

Rys. 20.

Ze względu zaś na sposób działania wody, dzielimy turbiny na cisnące i reakcyjne. Przedstawicielstwo pierwszych stanowi dziś wyłącznie turbina Pelto na, (rys.

20) drugich Frań crs’a (r. 26).

Ii

r

ii

Rys. 21.

W turbinie Peltona, dostaje się woda z kierownicy na wirnik tylko pod ciśnieniem atmoslerycznem, cały zatem spad użyteczny zostaje z u ż y t y na wywołanie prędkości, której wielkość można wyrazić równaniem :

j    V

K =

Woda, wychodząc z kierownicy bez ciśnienia, posiada tylko energię kinetyczną, odpowiadającą nabytej prędkości (patrz rys. 22 a). Wolny od ciśnienia strumień

wody, dostając się w wirnik, napotyka na tegoż łopatki i wywiera na nie ciśnienie, skutkiem zmiany jakiej tu doznaje wkierunku ruchu (patrz rys. 22i21). Ciśnienie to jest niczem

-U

doptyw otwarły

c/(&y»u n

doptyw zamknięty

Rys. 72.

innem jak siłą działającą na obwodzie wirnika i powodującą tegoż ruch. W ten sposób, energia kinetyczna

wody zostaje zamienioną w wirniku na pracę mechaniczną.

Aby wytłumaczyć działanie wody w turbinach reakcyjnych Francisa, musimy się uciec się do przypomnienia czytelnikowi następującego, znanego doświadczenia fizycznego.*)

Weźmy pod uwagę naczynie o dowolnym kształcie, a więc n.p. wazonik, (patrz rys. 23) osadzone na odpowiednim,

) Obecnie tłumaczy się w literaturze ścisłej działanie turbin ruchem względnym. Tłumaczenie to jednak jest jasne i zrozumiałe tylko dla tych, którzy rozporządzają nieco szerszemi wiadomościami chaniki.

h‘    | £ kdb PcitonM

...i....

odpty*

Rys. 22 a.

z me-

53

małym wózku. Naczynie ma w ścianie bocznej, tuż nad dnem otwór wielkości F, zamykany szczelną zasuwką. Napełnijmy naczynie wodą, tak aby zwierciadło tejże znajdowało się w wysokości hw nad środkiem naszego otworu. Nacisk prostopadły wody na zasuwkę, jak wiemy z ele-

iFTb

ś rU

!!' PI

/<

ÜHBäH

Rys. 24.

Rys. 23.

mentarnej fizyki, jest równy ciężarowi słupa cieczy o podstawie równej powierzchni otworu „F“ a wysokości hw. Ale nie tylko na zasówkę ciśnie wodaî tej samej wielkości ciśnienie wywiera ona także na ściany naczynia, leżące w tej samej głębokości pod zwierciadłem wody. Ciśnienia te równoważy opór ścian naczynia na rozerwanie. Prostopadły nacisk Sn na zasówkę, możemy rozłożyć na składową poziomą Sh i pionową Sp ; wielkość ich możemy wyznaczyć z wieloboku sił.

Cóż stanie się gdy zasówkę odejmiemy?

Spostrzeżemy wypływ cieczy, przy równoczesnym ruchu wózka wraz z naczyniem, w kierunku wprost przeciwnym do kierunku wypływającego strumienia. Nie trudno zauważyć, że bezpośrednią przyczyną tego zjawiska jest zakłócenie równowagi sił cisnących na ściany na-

czynią w głębokości hw. Przez otwarcie bowiem zasuwy, usunęliśmy nacisk o wielkości Sn , względnie jego składową Sh , wobec czego na przeciwległej ścianie powstanie niezrównoważona siłaSw powodująca ruch wózka. Siła Sw . jest jak proste obliczenie wskazuje, dwukrotnie większą od odpowiedniej siły przy zamkniętej zasuwie. Zwiększenie to trzeba sobie tłumaczyć wypływem cieczy, przy stałem napełnieniu naczynia, utrzymywanem wskutek ciągłego uzupełnienia wypływającej cieczy. Zjawisko to nazywają fizycy reakcyą wypływającej strugi.

Wielkość reakcyi zależną będzie od dwu czynników: wysokości hw i wielkości powierzchni F. Drugi czynnik jest równoważny z sekundową objętością dopływu wody, jaką rozporządzamy; im bowiem otwór F jest większym, tern będzie — przy wszystkich poprzednich, nie zmienionych warunkach — silniejszy wypływ z naczynia, a zatem i dopływ.

Pomyślmy sobie teraz, że nasze naczynie zamiast być podparte wózkiem, jest zawieszone na osi, dokoła której może się swobodnie obracać (patrz rys. 23 i 24). Urządźmy teraz naczynie tak, żeby w każdem położeniu, jakiekolwiekby przybrało, wszelkie warunki poprzednio oznaczone nie uległy zmianie : a więc, tak ciśnienie h jak dopływ i odpływ były tej samej wielkości co poprzednio. W takim wypadku, będziemy mieli przed oczyma pierwszy prototyp turbiny reakcyjnej o zasileniu osiowem. Jeżeli pomyślimy sobie takich naczyn cały szereg, odpowiednio złączonych, a zasilanych stale wodą o tern samem ciśnieniu, to zbliżymy się o krok do konstrukcyi nowoczesnej turbiny reakcyjnej.

Po tym wstępie możemy nieco ściślej sprecyzować działanie wody w turbinie Francisa, podnosząc równo-

55

bześnie, czem różni się od turbiny Peltona. Otóż w turbinie Francisa (reakcyjnej) dostaje się woda z kierownicy w wirnik, pod pewnem jeszcze ciśnieniem hw, które jest zawsze mniejsze od ciśnienia użytecznego, o ciśnienie zużyte na wywołanie prędkości w strudze wody wychodzącej z kierownicy.

Można to ująć poprostu równaniem:

K=

n²

CM

~g+hw

Ul

Woda wpływająca w wirnik pod wspomnianem ciśnieniem hu,, wypełnia go szczelnie, a prędkość jej w tymże wirniku pod wpływem tegoż ciśnienia zyskuje przyspieszenie.

Ciśnienie zatem zamienia się w wirniku w energię kinetyczną.

Rys. 25.

Wypływający z wirnika strumień wody wywiera na łopatki tegoż reakcyę, której składowa pozioma jest właśnie siłą działającą na obwodzie turbiny i poruszającą sprzężone z wałem turbiny maszyny robocze.

Z pośród wielu konstrukcyj utrzymała się wyłącznie turbina reakcyjna o zasileniu promieniowem zewnętrznem, nosząca od swego wynalazcy nazwę turbiny Francisa.

Rysunek 25 przedstawia szematycznie kierownicę, wprowadzającą wodę w wirnik, złożony z szeregu naczyń, o których poprzednio wspomnieliśmy. Poniżej umieszczone dwie figury są fotografiami kierownicy i wirnika, tej samej turbiny; są to części składowe turbiny o wale pionowo osadzonym, używanej równie często jak turbina <o wale poziomym.

Przy pewnych zmianach w konstrukcyi wirnika, możemy osiągnąć w stosunkowo obszernych granicach zmianę co do ilości obrotów turbiny. Rozróżniamy też obok normalnych, turbiny szybko i wolno-bieżne. Rzecz

«Vf

Rys. 26.

to ważna, pozwala bowiem sprządz turbinę, która i tak ma znacznie większą ilość obrotów jak koło, wprost z maszyną roboczą, jakąkolwiekby nazwę nosiła. Taka możliwość bezpośredniego połączenia silnika i maszyny roboczej, usuwając straty powstające przy przeniesieniach, ma duże znaczenie .ze względu na ekonomię skutku.

Rys. 27.

Wypada jeszcze tylko nadmienić, że tak w jednej turbinie jak i drugiej, oś obrotu wirnika — wał turbiny — może być poziomą lub pionową. Poziomy wał stosuje się tam, gdzie woda w odpływie ulega małym wahaniom, pionowy, gdzie wskutek znacznych objętości wielkich wód, toczonych korytem rzeki, występują znaczne zmiany w wysokości zwierciadła wody w kanale odpływowym.

57

Podczas gdy turbina Peltona musi się zawsze znajdować nad zwierciadłem wody dolnej, to umieszczenie turbiny Francisa jest obojętne. Okoliczność ta decyduje poniekąd o tern jaka turbina ma być w pewnych warunkach, przy pewnych spadach, stosowaną. Przy małych spadach, z wyżej wspomnianych powodów, aby nie zmiej-szać spadu użytecznego, stosujemy turbinę Francisa — przy spadach dużych, gdzie małe zmniejszenie spadu nie gra żadnej roli, możemy użyć z powodzeniem turbiny Peltona.

"ti

mmmm

Turbina Francisa posiada jeszcze tę zaletę, że możemy ją ustawić nie tylko w najniższym punkcie naszego stopnia,    —

a więc tuż nad zwier-    m.

Rys. 28.

ciadłem wody ale tak-że, korzystając z działania ssącego, ustawić ją znacznie ponad zwierciadłem wody w odpływie, wykorzystując mimo to, cały spadek użyteczny zawarty między wodą górną a dolną.

Wzniesienie to, jest jednak ograniczone wysokością ciśnienia atmosferycznego i nie może ze względów praktycznych przenosić 8 m. Wysokość ta wystarcza jednak przeważnie zupełnie dobrze do ochrony turbiny przed podtopieniem wielką wodą.

Turbiny Francisa stosujemy zazwyczaj do spadków małych i średnich, od 0‘4 m do 60 a nawet 80 m; dla spadków większych do 1000 m i wyżej, używa się wyłącznie turbin Peltona. Co do ilości wody jaką może

„przełknąć“ turbina, to dziś nie ma prawie żadnych ograniczeń. Turbiny buduje się równie dobrze na ilości wody

.......i

A ■!

'ter

'm

wynoszące kilka litrów, jak i kilkanaście metrów sześciennych. Skutek też jednej turbiny waha w granicach, od ułamków do 18 tysięcy KM.

Sr. 1-1

éü

72O0-=^=-‘

mm

.......

'W/'Z/MW/Æ

Rys. 29.

Dla konstrukcyi turbiny, oraz wyboru odpowiedniego typu, ważną jest rzeczą, aby spad i ilość wody były dokładnie oznaczone. Wyjaśniłem już na wstępie, że oba te czynniki ulegają często wybitnym zmianom.

doptywie

,w odptywe

Wydatność dobrze zbudowanych turbin jest .znaczna i waha zazwyczaj w granicach od 80—85%, nawet przy stosunkowo dużych zmianach objętości wody. Zazwyczaj żąda się gwarancyi dzielności, nie dla pełnej objętości dopływu, lecz mniejszej, wynoszącej ³/4 pełnej objętości.

Rys. 30.

Poniżej umieszczony wykres podaje wydatność (>]) w zależności od objętości dopływu, przyczem dopływ pełny oznaczony został przez 1, bez względu na wielkość; dopływy mniejsze są zatem wyra-

59

żonę w ułamkach rzeczywistych. Na wydatność turbin mają wybitny wpływ regulatory, w które zaopatrzone są zawsze dobrze zbudowane turbiny, pracujące przy zmiennych ilościach wody.

-fOO.-------r—--

80

fplfo_na_

60

-/

K3L

Zależność wydatność/ od objętość/ przetyku.

0.2

0.4

0.6

0.6

Rys. 31.

Zwracam tu uwagę na takt, pozostawiania dostawcy swobody w wyborze turbiny, tak pod względem rodzaju konstrukcyi, jak i wielkości. Interesa bowiem właściciela zakładu i przedsiębiorcy bywają często sprzeczne, jeżeli nie wprost przeciwne.

Podczas gdy właścicielowi idzie o turbinę jak najlepiej dostosowaną do rzeczywistych warunków, a zatem najekonomiczniej pracującą, to dostawcy, a zwłaszcza zastępcy firmy idzie o dostarczenie turbiny jak największej, a więc najcięższej, gdyż to decyduje o cenie, zatem i wysokości prowizyi.

Właściciel zakładu nie mający doradcy fachowego, kupuje po większej części turbinę za wielką, pracującą nieekonomicznie, dając się uwieść nominalnym skutkiem urbiny, a zapominając, że o tem decyduje nie wielkość samej turbiny, lecz ilość wody i spadek.

Turbina, — podkreślam raz jeszcze — przetwarza tylko energię w pracę mechaniczną.

Dat dotyczących konstrukcyi turbin rozmyślnie nie podaję. Właściciel zakładu wodnego, o ile nie posiada wykształcenia fachowego, powinien się zawsze zwrócić o poradę do inżyniera, który nie będąc zainteresowanym w dostawie turbin, potrafi wybrać taką, jaka w danych okolicznościach celowi najlepiej odpowie.

Ceny turbin, nawet najlepiej skonstruowanych, a dużej wydatności (r,), z regulatorem umożliwiającym pracę turbiny, przy bardzo nawet zmiennych ilościach wody, nie są wysokie. Pamiętać jednak trzeba, że spad oddziały wuj e tu silniej na cenę, jak objętość wody.

Aby zwrócić uwagę czytelnika na turbinę jeszcze dobitniej, podniosę w kilku słowach jej zalety, w porównaniu z kołem wodnem.

1)    Turbina daje się stosować do wszelkich spadów, od najmniejszych do największych, przy zachowaniu dobrej wydatności. Koła wodne, nie mówiąc już o dużych spadach, przy których w ogóle stosować się nie dają, okazują przy małych spadach złą wydatność. Ilość wody, którą przełykają turbiny waha w obszernych granicach, od kilkunastu litrów, do kilku, a nawet kilkunastu metrów sześciennych (max. 20 m³/sek.); granica górna jest u kół znacznie niższą, dochodzi zaledwie do 1 '/a m³/sek..

2)    Wymiary turbin w porównaniu z kołami wodnemi są małe, stąd łatwość przewozu, ustawienia i nizkość ceny turbiny.

3) Ilość obrotów u kół jest bardzo małą, wskutek czego okazuje się z reguły niemożliwość połączenia tychże

61

wprost z maszyną roboczą. Zazwyczaj trzeba użyć całego systemu kół zębatych, które jednakże zmniejszają w wysokim stopniu wydatność (vj). Nie mniej trudności przedstawia w pewnych wypadkach, połączenie maszyn roboczych z wałem koła wodnego, stale poziomo ułożonym (wielka woda). Turbina natomiast, wskutek dużej ilości obrotów na minutę i łatwej jej zmiany, może być łatwo połączona z maszyną roboczą, zwłaszcza, że wał jej może być ułożony tak poziomo jak i pionowo.

4) Najważniejszą zaletą turbin reakcyjnych jest niezależność ich wydatności (r₍) od wahań wody w odpływie. U kół wodnych podtopienie korczyn powoduje natomiast bezzwłoczny, gwałtowny spadek wydatności.

C. Obudowa motorów wodnych.

Koła wodne, zwłaszcza prymitywne drewniane, nie wymagają żadnej obudowy, łub co najwyżej oszalowania z desek. Turbina musi być ustawioną w budowli umyślnie na ten cel wzniesionej, którą krótko nazywamy komorą turbinową. Do budowy komór turbinowych używamy z wielu względów najchętniej betonu.

Dołączone rysunki uwidoczniają 18, 19, 28, 29 i 30 proste, typowe kształty komór turbinowych. Kształty te spowodowane specyalnymi warunkami, bywają dość zawiłe i w tych wypadkach chętnie używa się obok betonu i żełazo-betonu. Kanał dopływowy górny musi się łączyć, na wypadek wyłączenia turbin, z kanałem dolnym. Połączenie to uskutecznia się zapomocą „upustu jałowego“ (Leerlaul), który jest niczem innem, jak otwartym kanałem założonym w stopniach, zazwyczaj ściśle łączącym się z komorą turbinową. Komora łączy się bezpośrednio z zakładem przemysłowym ; tworzy ona albo dolne piętro tegoż, albo przytyka do zakładu w tym samym poziomie.

§. 4. Rentowność zakładu wodnego.

Projekt zakładu wodnego rozpatrywany pod względem technicznym, może być najpoprawniejszym, prawdziwie dobrym jednakże będzie dopiero wtedy, gdy się okaże rentownym. Nie zawsze jednak projekt wymagający najmniejszych wkładów okazuje się później, po wykonaniu, gdy zakład jest w ruchu, najekonomiczniejszym.

Doświadczenie i rachunek uczą, że tylko ta budowla będzie najrentowniejszą, której koszta ruchu i utrzymania będą możliwie najmniejsze, a trwałość 'poszczególnych części budowlanych będzie największą—jednem słowem, jeżeli budowla utrzyma się przez długi szereg lat w stanie dobrym, zdatnym do użytku.

Pierwszym zatem warunkiem rentowności projektowanego zakładu wodnego, będzie należycie pod względem technicznym opracowany projekt, który zarazem będzie mógł dać możliwie dokładne podstawy do obliczenia kosz > tów zakładowych. Jest rzeczą zrozumiałą, że sporządzenie takiego projektu należy zawsze i bezwarunkowo powierzać tylko odpowiednio ukwaliłikowanym siłom technicznym.

Dla ustalenia rentowności zakładu wodnego, należy obliczyć tegoż roczne koszta ruchu i porównać je z takimi dla ekonomicznie pracującego zakładu cieplikowego. Jeżeli koszta ruchu zakładu wodnego, policzone na jednostkę skutku n. p. konia godzinnego, okażą się tańsze aniżeli w zakładzie cieplikowym, to natenczas, zakład może być z pożytkiem dla budującego wzniesiony. W prze-

63

ciwnym wypadku, należy budowy zaniechać jako nierentownej, bezpotrzebnie więżącej kapitał.

Przeprowadzenie rachunku rentowności nie jest wprawdzie łatwe, wymaga bowiem fachowych wiadomości, nie jest jednakże znowu tak trudne, aby w przybliżeniu nie mógł go wyliczyć kapitalista noszący się z myślą budowy zakładu wodnego. Dla inîormacyi więc budujących, podamy w głównych zarysach sposoby obliczenia rentowności — przy przyjęciu, że preliminarz kosztów budowy został należycie przez inżyniera zestawiony.

a) Roczne koszta zakładu.

Ogólne roczne koszta ruchu zakładu, składają się z następujących kosztów szczegółowych :

1)    oprocentowania kapitału zakładowego,

2)    amortyzacyi tegoż kapitału,

3)    odnowy,

4)    ruchu zakładu,

5)    utrzymania zakładu w należytym stanie.

Wypada nam jeszcze dodać kilka słów wyjaśnienia

co do poszczególnych, wyżej wymienionych pozycyi.

1) Oprocentowanie kapitału zakładowego.

Do normalnej stopy procentowej, która waha zależnie od stosunków, od 4 do 6 a nawet 8% od sta, należy się kapitaliście jeszcze pewna zwyżka w oprocentowaniu kapitału, przedewszystkiem tytułem ryzyka, z jakiem bądź co bądź połączona jest lokacya kapitału w przedsiębiorstwie, a dalej za trudy i starania osobiste, poniesione przy przeprowadzeniu tej operacyi finansowej.

Zwyżkę tę, rozmaicie oznaczaną, można przyjąć dla średnich i małych przedsiębiorstw stosunkowo dość wysoką, bo od 2 do 4% od sta. Stosunkowo wysoką, dodat-

Sumaryczne koszta oprocentowania można zatem wyłączając szczególne wypadki — subwencye krajowe, powiatowe lub gminne — przyjąć w wysokości 6 do 12%; zazwyczaj liczy się je u nas w wysokości 10%.

kową stopę procentową, tłumaczyć należy także po części nieufnością kapitału do przedsiębiorstw zakładanych w naszym kraju i w naszych opłakanych warunkach ekonomicznych.

2) Amortyzacya.

Amortyzacya polega na zwrocie kapitału zakładowego, użytego na budowę zakładu, z dochodów bieżących, spłatami rocznemi w gotówce. Zasadniczo rzecz biorąc, należy amortyzacya do spraw czysto finansowych, które mogą być w ogóle pominięte przy rachunku rentowności zakładu *). Dotyczy to zwłaszcza zakładów prywatnych ; przy obliczeniach natomiast rentowności zakładów o charakterze publicznym, wypada w wielu wypadkach wciągnąć amortyzacyę w rachunek rentowności.

3. Koszta odnowy.

Cały zakład jak i poszczególne tegoż części ulegają stopniowo zniszczeniu i wreszcie po pewnym okresie czasu, jako niezdatne do dalszego użytku, muszą być zastąpione nowemi, o ile nie ma być zastanowiony ruch zakładu. Aby mieć przygotowany odpowiedni kapitał na wykonanie nowych urządzeń, należy odkładać corocznie z dochodów bieżących pewną kwotę. Kwoty te, złożone na procent składany, tworzą rezerwę pieniężną, która umo-

*) P. Barth; Wahl, Projektierung und Betrieb von Kraftanlagen.— Berlin 1914., Weyrauch; Wirtschaftlichkeit technischer Entwürfe. Stuttgart 1916.

65

zliwia zakupno nowych, odpowiadających celowi urządzeń, w miejsce starych lub zniszczonych.

Nieraz wypada urządzenia, jeszcze stosunkowo dobrze utrzymane, zastąpić nowemi, będącemi ostatnim wyrazem postępu techniki, ekonomiczniej pracującemi.

Urządzenia przestarzałe powinny być z reguły zastępowane nowoczesnemi.

Ponieważ jednak, stare urządzenia nawet zupełnie zużyte, mają pewną wartość materyałową, przeto można o tę ostateczną ich wartość zmniejszyć kapitał rezerwowy na odnowę.

' Koszta odnowy preliminuje się zazwyczaj w urządzeniach przemysłowych wedle kosztów faktycznych, a więc rzeczywistych kosztów budowy, zakupna maszyn i t. p.

Okres, podczas którego składa się kapitał na odnowę urządzeń, musi odpowiadać czasowi tychże trwania. Czas ten nie jest jednakże dla poszczególnych urządzeń, wchodzących w skład zakładu wodnego, jednaki. Poniżej umieszczone zestawienie, daje pewien ogólny pogląd na maxi-malny czas trwania poszczególnych części składowych i urządzeń zakładu wodnego. Wogóle jednak z oznaczeniem czasu trwania — czynnikiem w tym wypadku pierwszorzędnego znaczenia — należy postępować bardzo ostroż-żnie, przyjmując okres trwania raczej za krótki jak za długi.

Daty poniżej zestawione, mogą dać tylko podstawę do zupełnie ogólnej oryentacyi ; w wypadkach szczegółowych, należy czas trwania oznaczyć na podstawie ścisłych dat opartych na doświadczeniu, przeprowadzonem albo na zupełnie identycznych urządzeniach, albo do tychże możliwie zbliżonych, tak pod względem wyposażenia jak i sposobu lunkcyonowania.

Zestawienie czasu trwania poszczególnych części składowych zakładu wodnego i kosztów utrzymania.

PRZEDMIOT

Czas trwania (najwyższy) w latach

jRoczne koszta utrzymania wyrażone w °/0 kapitału zakładowego

1.

2.

Jazy:

a)    stałe z kamienia lub betonu

„ z drzewa

b)    ruchome z drzewa

„ z żelaza Ubezpieczenia brzegów :

a)    kamienne

b)    faszynowe, drewniane

Śluzy wpustowe i upustowe:

a)    z drzewa

b)    z kamienia, betonu i żelaza

40—60

30—40

20-30

30—40

10—20

5-10

25—30

25—45

0-5—2

1—3-5

2—4

1—3

0-5—5

2—10

1—3

0-5—2

3.

Fundamenty:

(spody jazów i śluz drewnianych)

30—60

0-25—0-75

4.

Przewody (kanały) a) ziemne, otwarte, większe

„    „ mniejsze oraz rowy melior.

b)    ziemne, ubezpieczone brukiem

c)    koryta drewniane

d)    kute w skale, otwarte

e)    sztolnie

f)    rury betonowe

g)    rury wodociągowe i gazowe

30—40 10-20 30-50 15—25 60-100 ' 100 10—20 70—80

1—3

2—5

1—2

2—4

0-5—1-5 0-5—3

2—5

0-5-1

5.

Budynki:

a)    zwykłe fabryczne

b)    starannie wykonane, z doborowego mate-

ryału ogniotrwałego

c)    drewniane

25—40

50—80

15-30

1—1-5

0-5-0-75

1-2

6.

7.

Komory turbinowe:

a)    drewniane

b)    kamienne lub z betonu-żclaza

Motory wodne:

a)    koła wodne

b)    turbiny

30—50

40-80

2—4

0-5-2

15—25

20-30

1-5—3

0-25-1-5

67

PRZEDMIOT

Czas ! trwania I (najwyższy) w łatach

Koczne koszta utrzymania wyrażone w °/o kapitału zakładowego

8.

Motory cieplikowe:

a)    kotły parowe

b)    maszyny parowe, wszelkiego rodzaju

c)    motory spalinowe

d)    pompy do zasilania kotłów

e)    kominy fabryczne

10-15

15-20

15-20

1-2-5

1—2

1—2

15

30—40

1-5—3

0-25—1

9.

Urządzenia elektryczne:

a)    generatory i elektromotory

b)    akumulatory

c)    transformatory

d)    rozdzielnice

c) przewody elektryczne

10—20

10—15

20—25

10—15

20—30

1-0—1-5 8-5—10 1-1-5 1-5—2 1-1-5

10.

Transmisye

20—25

1-1-5

11.

Pasy i liny transmisyjne

5-10

2-5

12.

Urządzenia dodatkowe:

a)    drogi żwirowane

„ brukowane

b)    ogrodzenia drewniane

„ żelazne i kamienne

15—25

20—40

5—10

15

2—3

80—100₍    0-5—1

Wysokość rocznej raty na odnowę, oznacza się zazwyczaj w procentach kosztów zakładowych urządzenia, a to w dwojaki sposób.

1. Jeżeli oznaczymy przez „nu okres lat, który przetrwa dane urządzenia o wartości zakładowej „Ku, a wartości materyałowej po upływie „n“ lat „S“, to natenczas, aby uzyskać po „n“ latach odpowiedni fundusz na odnowę, trzeba wpłacać raty roczne w wysokości :

K-S

2) Uwzględniając przyrost funduszu odnowy, wskutek doliczania procentów składanych, możemy wysokość raty obliczyć wedle rachunku renty, wzorem:

p-1

(H-S)

pn—i

w którym to wzorze „p“ oznacza spółczynnik dyskontowy o wartości :

p-¹+ iw

a „z“ oznacza stopę procentową.

Ta sama rata roczna, wyrażona w procentach kapitału zakładowego, wynosi w pierwszym wypadku :

100 K-S

r.= -Tr

w drugim :

(K-S).

r2=

100    . p—1

H    pn—1

Pierwszy, z dwu wyżej podanych sposobów, mniej używany, jest z tego względu niedogodny, że wskutek nie uwzględnienia procentów składanych, roczna rata nie jest stałą lecz zmienną : przy drugim sposobie obliczenia, opłaca się przez cały okres stałą ratę. Dla wyjaśnienia tego prostego, a tak mimo to ważnego rachunku, przytoczymy następujący przykład:

Maszyna o wartości 1000 koron, będzie po upływie 10 lat wyłączoną z ruchu, nie przedstawiając już zupełnie żadnej wartości: S=0. Stopa procentowa wynosi 4% od sta.

= 100 K

1) Postępowanie sposobem pierwszym: 1000

10

= 10%

Aby ratę odnowy zawsze w tej wysokości uzyskać, należy uskuteczniać wpłaty z dochodów bieżących do funduszu wedle umieszczonego poniżej zestawienia.

69

Ilość lat

Roczna rata odnowy.

Rzeczywista rata wpłacana do    Wysokość

j

funduszu odnowy (po uwzglę-    funduszu

dnieniu procentów składanych)    odnowy.

1.

100

100

100

2.

100

100—100 0'04 96-00

200

3.

100

100—196 0‘04=92-16

300

4.

100

100-288 16 0-04 88*47

400

5.

100

100—376 63 0-04=84-93

500

6.

100

100—461 56 0-04 81'54

600

7.

100

ICO—543 10 0-04 78-28

700

8.

100

100—621 39 0-04=75-14

800

9.

100

100—696 52 0-04=72-14

900

10.

100

100-768 67 0-04=69-25

1000

Postępowanie to połączone jest z dużą niedogodnością, gdyż raty roczne rzeczywiście wpłacone są zmienne, co utrudnia, a w wielu wypadkach uniemożliwia porównawcze zestawienia rentowności.

2) Postępowanie sposobem drugim.

Rata roczna wynosi :

1000 = 83. 29342 . . K tj. 83.29 K

0-04000 0-48023

Wpłaty i wzrost funduszu rezerwowego przedstawia następujące zestawienie:

10 !

118. 5414

1000. 0000

r>

105. 3924

657. 8733

yy

93. 6934

353. 7021

83. 29

83. 2934

83. 2934

Ilość lat

Stała wpłacona rata roczna

Faktyczna roczna rata odnowy

Wysokość funduszu odnowy

86. 6252

169. 9186

90. 0901

260. 0087

97. 4408

451. 1429

101. 3380

552. 4809

109. 6075

767. 4808

113. 9820

881. 4628

Dla ułatwienia rachunku podajemy wartość wyrazu P—1

pn —1

dla spółczynników dyskontowych odpowiadających stopie procentowej 4, 4*5 i 5% dla następujących wartości „n“.

Stopa

proc.

Ilość lat n.

5    10    15 i 20

25    30    35    40    50    60    70    80 100

*>■

18-46 8.33 4-99 3*36 2*40 F78 1*36 1*05 0*65 0‘43 0*27 0-18 0*081

'S

18*28 8*14

4-81

3-19

2-24 1-64

1*09 0*93 0*56 0*34 0*22 0-14 0.055

Ul

18*10 7*95

4*63

3*02

2-10 1*51

0*73 0-83 0*48 0*28 0*17 0-10 0-038

71

Äby jeszcze dobitniej okazać doniosłość tego rachunku, polegającą na możliwie dokładnem przyjęciu wartości „n“, przytaczamy przykład, wskazujący wartość raty odnowy, przy założeniu różnych czasów trwania urządzenia o wartości = 100.000 K. przy 4% stopie.

20

25

30

35

50

100 lat

Rata

roczna w koronach

3360

2400

1780

1360

650

81

4. Koszta ruchu.

Do kosztów ruchu zakładu zalicza się przedewszyst-kiem w zakładach wodnych płace hinkcyonaryuszy i robotników, koszta smarów, materyałów do czyszczenia; w zakładach cieplikowych dodajemy jeszcze koszta materyałów opałowych : węgla, benzyny, ropy i t. p. oraz wszelkie inne wydatki z ruchem zakładu związane, a więc na ubezpieczenia, ogrzewanie, oświetlenie i t. p.

Koszta te wyraża się zazwyczaj w procentach kapitału zakładowego.

5. Koszta utrzymania.

Koszta te wyrażamy przeważnie również w procentach kapitału zakładowego:

W rzeczywistości koszta te są zmienne. W pierwszych latach bywają one albo prawie żadne, albo bardzo małe, z biegiem czasu wzrastają, w miarę jak urządzenia się starzeją. W zestawieniu poprzednio podanem (w trzeciej kolumnie str. 66) uwidoczniono te koszta, różne dla rozmaitych urządzeń, a wzięte z praktyki.

Podnosimy tutaj z naciskiem, że wkłady pieniężne zużyte na utrzymanie urządzeń w dobrym stanie, wartości samych urządzeń nigdy nie podnoszą, tylko utrzymują niezmienną wartość pierwotną urządzenia.

Obliczenie rentowności zakładu wodnego..

Äby wyjaśnić, bądź co bądź skomplikowany rachunek rentowności zakładu wodnego, przeliczmy jeden zasadniczy przykład:

Do zakładu wodnego na rzece N. można przy spadzie użytecznym 7'5 m uzyskać skutek efektywny 75 K M. Na podstawie projektu i preliminarza kosztorysowego można ustalić następujące zasadnicze daty:

Przewód

dolny

(odpływ)

Przewód Budynek

Objekty

jaz i śluza górny dla mo- Motor wpust, (młynów- toru wod- wodny ka)    nego ;

Koszt budowy wedle preliminarza kosztorysowego

40.000    10.000

780

5670

3600

Czas trwania „n“ (preliminowany)

60

25

60

15

100

Wartość materya-łowa po upływie „nu lat

1500

400

60

470

Koszta utrzymania w °/o kosztów budowy

2%

2%

l°/o

1-5% ! 0*3°/o

Wartość gruntów zajętych pod urządzenia

150

200

400

600

73

Przyjmując za podstawę dalszych obliczeń powyższe zestawienie, otrzymujemy następujące cytry:

1) koszt wybudowy 1 KM. efektywnego

wynosi:

a) wyłączne koszta budowy ^^0

= 800.00 K.

b) wraz z kosztami gruntów i służebnościami ska-pitalizowanemi wedle stopy 5%

65.400

75

872-00 K.

2) Roczne koszta zakładu.

Na powyższe koszta składają się następujące po-

zycye:

a)    oprocentowanie kapitału zakładowego. Przyjmując stopę procentową po 5% od sta i doliczając 2% od sta tytułem ryzyka i trudu, wynosi rata roczna procentowa:

7% od kapitału budowl. 60.050 K —

5% od kapitału użytego na zakupno gruntów pod budowę 1.350 K —

Razem rata roczna procentowa 4,270-00 K

b)    koszta odnowy. Roczna rata liczona rachunkiem renty wynosi dla poszczególnych części budowlanych za-

4.203-50 K

66.50 „

kładu, przy wartości czynnika dyskontowego p— 1*05, a więc dla stopy 5% od sta:

1) ujęcie wody: n =60 lat P-1

pn — 1

40.000 - 1.500 =

0.282.

38.50

100

108.57 K

t. z. okrągło 0*28% od kapitału zakładowego 40.000 K, licząc zupełnie analogicznie, otrzymamy wysokość rocznych rat odnowy ;

K 108.57

1)    koszta odnowy, jak wyżej

2)    kanału fabrycz. gór. 2% od kap. zakład, tj.

3)    budynku

4)    motoru wodnego 2*08% „    „

5)    kanału fabr. doi. 0*04%    „    „

Razem roczna rata odnowy c) Roczne koszta ruchu:

Obsługa Smary, bawełna

Ubezpieczenie przed ogniem motoru i budynku 0*4% od kapitału zakładowego Służebności

Rozmaite, ubezp. od wypadku, kasa chorych „ 174*20

0*28% „

„ 201.12

2.19

„ 108.16

1.36

K 421.40

K 600*00 „ 400*00

„    25*80

„ 200*00

K 1400*00

d) Koszta utrzymania.

Koszta te przyjmuje się na podstawie dat wziętych z praktyki (zestawienie); w naszym wypadku wynoszą one : ujęcie wody 2% od 40.000 t. j. kanał górny 2% budynek turbina

K 800*00

/o »

1*5% , kanał dolny 0*3% „

10.000 „ „ 780 „ „ 5670 „ „ 3600 „ „

„ 200*00

7*80

_ „ 85*05 „ 10*80 K 1103*65

Razem

Roczne koszta zakładu wynoszą zatem:

a)    Oprocentowanie kapitału

b)    Rata odnowy

c)    Roczna rata ruchu

d)    Roczna koszta utrzymania

Razem rocznie

K 4.270*00

421*40

„ 1400*00 „ 1103*65

K 7195*05

Przedsiębiorca poszukuje jednak siły motorycznej nie tylko w odpowiedniej ilości dla swego zakładu przemysłowego, ale stara się także nabyć ją po możliwie nizkich

75

Roczne koszta motoru przy czasie trwania ruchu

w godzinach

200

500

1000

2000

3000

6°/₀ od sta oprocent. 36.000 K

w koronach

2100

2100

2100

2100

2100

6°/₀ od sta 2000 K

120

120

120

120

120

Roczna rata odnowy i koszta roczne utrzymania motoru

w procentach w koronach

7°/o

2450

7¹/4°/o

7S/4°/o

8°/o

2537

2625

2712

2800

Roczna rata odnowy i utrzymania budynku 3°/₀ od sta

w koronach

60

60

60

60

60

Smary, bawełna etc.

w koronach

145

205

300

500

700

Koszta chłodzenia wodą

w koronach

24

60

120

240

360

Obsługa

w koronach

300

450

600

800

900

Koszta lekkich olejów licząc po 0‘013 na k/godz. a'13 k za 100 kg loco motor Koszta ciężkich olejów (ropa) licząc 0‘22 na kg/godz.

w koronach

25

63

127

253

380

7 K za q loco motor

w kilogramach

w koronach

44

110

220

440

660

308

770    1540

3080

4620

Ubezpieczenia i tp. 0⁻6°/₀ od sta

w koronach

1000

1000

1000

1000

1000

Całkowite roczne koszta

w koronach

5632

6465    7692

9965

12140

cenach. Przeprowadzona więc wyżej kalkulacya rocznych kosztów 75 konnego zakładu, nie jest zatem tak długo dostateczną, jak długo nie porówna się jej z rocznymi kosztami odpowiedniego motoru cieplikowego. W rozważanym przez nas wypadku, najodpowiedniejszym i prawdopodobnie najtańszym z pośród motorów cieplikowych, będzie motor 100 konny Diesla, pędzony ropą.

Przyjmując koszt stojącego motoru Diesla o 195 obrotach na minutę, w wysokości 35.000 H, koszta budynku o zabudowanej powierzchni 80 m² na 2000 H, możemy zestawie roczne koszta (patrz str. 75) przyjmując stałe obciążenie motoru w wysokości 0*75 obciążenia pełnego.

Obliczając roczne koszta zakładu cieplikowego, wprowadziliśmy ze względu na koszta opału nowe, dotychczas nieznane pojęcie, wzięliśmy mianowicie w rachunek czas pracy (ruchu) motoru. Nad tern ważnem pojęciem wypada nam się nieco zastanowić.

Pracę jaką dostarcza jakikolwiek silnik, zużywany w zakładach przemysłowych Sądź to wprost do popędu maszyn roboczych, a więc poruszania kamieni młyńskich, pił trących drzewo, tokarek, heblarek, młotów i tp. bądź też przetwarzamy w generatorach na prąd elektryczny, który może być użyty, albo po przetworzeniu w elektromotorach, znowu do popędu maszyn roboczych albo też wprost do celów oświetlenia, ogrzewania lub wreszcie chemicznych. Ma się rozumieć, że maszyny robocze są zazwyczaj tylko tak długo w ruchu, jak długo trwa praca w zakładzie przemysłowym. Innemi słowy, czas pracy maszyn roboczych, a zatem i silnika, jest równy czasowi pracy w zakładach przemysłowych.

Czas dziennej pracy w zakładach przemysłowych nie przekracza zazwyczaj 10 godzin w dnie powszednie,

77

w dnie świąteczne praca w zakładzie ustaje. Ilość zatem godzin pracy w zakładzie przemysłowym wynosi zazwyczaj — przyjmując za podstawę rachunku 300 dni roboczych w roku t. j. 3000 godzin.

W ciągu tych 3000 godzin musi przeto silnik dostarczać pracy maszynom roboczym. Znane są jednak zakłady przemysłowe, które z reguły pracują krócej albo dłużej. Do rzędu pierwszych możnaby zaliczyć prawie wszystkie zakłady rolniczo-przemysłowe; do drugich, zakłady przetwarzające pracę na prąd elektryczny, dostarczany dla światła i siły, oraz przemysłu domowego. W pierwszym wypadku może ilość godzin ruchu spaść do minimalnej liczby, nawet 200 godzin, a waha się zazwyczaj w granicach od 1000 do 2000 godzin, w drugim może ilość godzin ruchu zakładu osięgnąć swe maximum w wypadku, gdy zakład przemysłowy jest stale, dzień i noc, bez względu na święta w ruchu. W tym ostatnim wypadku ilość godzin ruchu wynosi 8760.

Przeglądając zestawienie kosztów ruchu motoru Diesla widzimy, że koszta roczne ruchu wzrastają wraz z ilością godzin ruchu. Równocześnie jednak łatwo spostrzedz, że koszta przerachowane na godzinę ruchu motoru są coraz mniejsze n. p. w naszym wypadku.

Ilość godzin ruchu:    200    500    1000    2000    3000

28*16    12-93    7-69    4‘98    4'05

Koszta ruchu przypadające na jedną godzinę w koronach:

Znając koszt ruchu motoru w ciągu godziny, łatwo obrachować koszta ruchu dla jednego konia na godzinę, jednostki skutku zwanej „konio-godzina. Koszta te w naszym wypadku, przy obciążeniu motoru tylko do ³/*, więc efektywnej pracy 75 KM wynoszą:

1000 2000 3000 10*2    6.6    5*4

200

in —i

o l'

Ilość godzin ruchu:

Konio-godzina w hal.: 37‘5

Możemy teraz obliczyć w zupełnie analogiczny sposób koszt koniogodziny zakładu wodnego:

200    500    1000    2000    3000

Ilość godzin ruchu:

19-6    9*6    4-8    3‘2

Konio-godzina w hal.: 47'8

Z porównania tych dwu zastawień wynika, że gdy motor cieplikowy Diesla, przy małej ilości godzin pracy produkuje jednostkę skutku, konio-godzinę taniej, to odwrotnie, przy wzroście godzin pracy wyżej tysiąca rocznie znacznie tańszą jest konio-godzina wyprodukowana w za-

kładzie wodnym.

Jeszcze pomyślniej przedstawi się w naszym wypadku cena konio-godziny wytworzonej w zakładzie wodnym, w porównaniu z ceną takiejże konio-godziny w motorze Diesla, przy pracy 4000, 5000, 6000 i 7000 godzin rocznie.

W omawianym przez nas przykładzie, okazuje się produkcya pracy zakładu wodnego tańszą, od najekono-miczniej pracującego w tych samych warunkach motoru cieplikowego, jakim jest obecnie przy skutku 100 KM bezsprzecznie motor Diesla.

Przemysłowiec więc zdecyduje się, w tym wypadku bez wątpienia, albo na budowę zakładu wodnego, albo na wydzierżawienie części, lub całkowitej produkcyi pracy zakładu wodnego. W ten sposób postępując, tak przemysłowiec, jak i właściciel zakładu wodnego przeprowadzą korzystną transakcyę, pierwszy zużytkując tanią siłę mo-toryczną, drugi odpowiednie oprocentowanie włożonego w zakład kapitału zakładowego. Oprocentowanie to jeszcze bardziej wzrośnie, w wypadku sprzedaży tylko pewnej części produkowanej pracy, bo za sprzedaż konia-godziny można

79

4.950 K.,

osiągnąć cenę conajmniej równą kosztom produkcyi w motorze Diesla. W naszym więc wypadku, przy sprzedaży n. p. 3000.75^ 225.000 konio-godz. po cenie konio-godziny wytwarzanej motorem Diesla, a więc 5‘4 hal. za KMjgodz. wynosiłby zysk dodatkowy właściciela zakładu wodnego 22.5000 (5.4—4.2) czyli oprocentowanie kapitału zakładowego wzrosłoby już tylko wskutek tej jednej transakcyi, powyżej 14% od sta, nie licząc zysków jakie można łatwo jeszcze osiągnąć przy sprzedaży pozostałych do dyspozycyi konio-godzin.

Nie zawsze jednak rentowność zakładu wodnego przedstawia się równie pomyślnie. W omówionym powyżej wypadku koszta wybudowy efektywnego KM. były stosunkowo nizkie, bo nie przekraczały 900 K. W miarę jak te koszta rosną — rzecz całkiem naturalna, rentowność zakładu wodnego maleje — a wreszcie przy pewnej cenie wybudowy, zakład staje się wprost nierentownym. W naszych warunkach, przy braku dróg wodnych, tak naturalnych, jak i sztucznych, wysokich stawkach przewozowych (frachtach) a braku n. p. w całej wschodniej połaci kraju kopalń węgla, można przyjąć koszt wybudowy konia mechanicznego w zakładach wodnych stosunkowo wyższy jak w krajach zachodnich, obfitujących w węgiel i posiadających znakomicie wykształconą sieć dróg żelaznych i wodnych. Koszt ten w naszych stosunkach będzie wahał w bardzo obszernych granicach, zależnie od wielkości zakładu.

W zupełnie małych zakładach wodnych, wybudowanych w sposób najprostszy, o motorze wodnym — kole drewnianem, nie będzie przekraczać 200—300 K. W zakładach większych, postępowo i trwale zbudowanych, przy wielkościach od 50 do 200 KM., koszta konia mechanicz-

nego będą się wahały między 400 a 1000 K; pierwsza z tych cyfr dotyczy okolic górskich i podgórskich, druga nizinnych. Rentownymi mogą się okazać jednak zakłady wodne i przy znacznie wyższych kosztach budowy, i dla tego należy przeprowadzić szczegółowy rachunek rentowności dla każdego poszczególnego wypadku.

Dla inîormacyi podajemy koszta budowy średnich co do wielkości zakładów wodnych, wzniesionych dla rozmaitych objętości przepływu i rozmaitych spadów:

Zakład

w Dorndorf na Saali

w Dachau na Amper

w Darching na Mangîall

w Rosenheim na Mangîall

w Lucernie

w Ragaz

Elementy

spad ob'-

v    W

m³/s.

Ilość koni wybud.

Koszta

zakładu

markach

Koszta na 1 KM wybud. w markach.

Uwaga

di

160    240

2 120

240

8-0    240

3,4    16    540

N) Ó'

288

200

240.000

192.000

15b.000

280.000

440.000

1000

800

650

520

1530

800

Rzeka o średnich spadach, niezbyt nadająca si§ do budowy zakładu.

Silniejsze spady rzeki, lepsze warunki budowy.

81

§ 5. Zakłady okręgowe.

Rozwój elektrotechniki w ostatniem ćwierćwieczu, a w szczególności techniki prądów zmiennych i o Wysokiem napięciu, wywołał zasadniczy zwrot w poglądach na budowę zakładów wodnych.

Przeniesienie w r. 1891 energii wytworzonej w zakładzie wodnym w Laufen, na plac wystawowy w Frankfurcie, przy pomocy prądu o Wysokiem napięciu, było właśnie tą przełomową chwilą. Od tego momentu datuje się trwały rozdział, dotychczas zawsze ściśle, wprost zdawałoby się nierozerwalnie z sobą złączonych co do położenia, zakładów silnicowego i przemysłowego. Pomyślne rezultaty doświadczenia frankfurckiego pozwoliły na rozsunięcie miejscowe zakładów, z obopólną tychże korzyścią.

Zakład silnicowy budujemy obecnie tylko tam, gdzie mamy w dostatecznym stopniu i odpowiednim stosunku te czynniki, które decydują o wielkości i ekonomii pracy zakładu; zakład zaś przemysłowy umieszczamy przede-wszystkiem w miejscu, gdzie mamy zapewniony odpowiedni zbyt produkcyi, łatwy dowóz surowca, znaczną podaż wyszkolonych rąk obsługujących maszyny robocze i wszelkie inne warunki niezbędne dla przemysłu, a więc blizkość banków i finansowych instytucyi. Łatwo zrozumieć, że zakład silnicowy powstanie zazwyczaj w okolicach górzystych lub podgórskich, nieraz słabo zaludnionych i odległych od sieci komunikacyjnej, gdy natomiast zakład przemysłowy osiedli się w miastach, lub w ich pobliżu, położonych na węzłach sieci komunikacyjnych.

Äby możliwość tego rozdziału wytłumaczyć i usprawiedliwić musimy w kilku słowach przedstawić czytelnikowi sposoby przenoszenia siły.

Najprostszy, polega na osadzeniu maszyny roboczej, wprost na wale koła wodnego lub turbiny. Połączenie to jednak ze względu na szybkość ruchu maszyn roboczych wyjątkowo tylko może być stosowane. Äby uniezależnić maszyny robocze od stopnia ruchu motorów wodnych, stosuje się przeniesienia przy pomocy systemu kół zębatych, oraz kół pasowych, linowych. Wszystkie te przeniesienia energii można jednak stosować jedynie do małych odległości, nie mówiąc o ogromnych stratach energii przy tego rodzaju urządzeniach. Nieudolność tych urządzeń, możliwość przeniesienia energii ze stosunkowo ma-łemi stratami tylko na rzeczywiście bardzo małe odległości, była właśnie tą przyczyną nierozerwalności zakładów sil-nicowego z przemysłowym. Z chwilą kiedy po raz pierwszy z powodzeniem zastosowano przeniesienie energii przy pomocy prądu elektrycznego, wszelkie poprzednie warunki łącznej budowy obu zakładów upadły.

Prąd elektryczny jako przenośnia energii, nie tylko jest najtańszy, ale też biorąc rzecz praktycznie nie zna ograniczeń co do przestrzeni. Przeniesienia energii przy pomocy prądów zmiennych o Wysokiem napięciu, na odległości powyżej 100 km, są dzisiaj rzeczą powszednią; na 200, 300 i 400 km przenosi się tę energię dość często, a projektuje przeniesienia na odległości wzwyż 1000 km, używając coraz to wyższych napięć, dochodzących obecnie do 150,000 Volt.

ma

Przeniesienie energii przy pomocy elektryczności, jeszcze jedną olbrzymią zaletę, która góruje nad wszel-kiemi innemi, mianowicie : łatwość rozdziału energii w ściśle dających się oznaczyć ilościach. Zaleta ta jest wprost nieocenioną, ona też wybitnie wpłynęła na powstawanie i rozwój silnie okręgowych.

83

Wiadomą jest rzeczą, że wytwory masowe dadzą się produkować z reguły tanio ; dotyczy to również i produk-cyi energii, i to nie tylko w zakładach cieplikowych ale i w równej mierze w wodnych. Już ten sam wzgląd przemawia za budową dużych zakładów wodnych.

Jest jednak jeszcze inny, nie mniej ważny powód, który budowę dużych zakładów wodnych, tak zwanych okręgowych, wysuwa na pierwszy plan.

Chcemy o tern kilka słów powiedzieć. Już przy rachunku rentowności wykazałem, że koszta produkcyi konia—godziny maleją w miarę, im zakład dłużej pracuje. Cena skutku była wybitnie mniejszą, w miarę, jak ilość godzin pracy zakładu w ciągu roku rosła. Cena konio-godziny przy pracy 3000 godzin rocznie, była kilkakrotnie niższą, aniżeli przy rocznej pracy n. p. 500 godzin. Doświadczenie w ogóle uczy, że o ile zakład pracuje bez przerwy, koszta wytworzenia energii osiągają swe minimum. Sprawa ta jest bardzo ważną i trzeba ją sobie dobrze uprzytomnić, dla należytego zrozumienia znaczenia dzisiejszych zakładów okręgowych.

Zakłady przemysłowe pracują zazwyczaj tylko w dzień, przez 10—12 godzin, ruch nocny w przeważnej ilości zakładów nie odbywa się, już z prostych względów so-cyalnych.

Ilość zużywanej energii przez maszyny robocze zakładu nie jest stałą. Do wyjątków należy wypadek, aby wszystkie maszyny robocze równocześnie w zakładzie pracowały — normalnie pracuje ich tylko pewien większy lub mniejszy procent, a tylko przez pewien stosunkowo krótki czas pracują wszystkie równocześnie, (tabl. III. — rys. 1.).

KW.

9t

5 XX)

:ILm

4000

3000

*00

>00 J

c:

Wykresy rozbioru energii.

OLA DUŻEJ FABRYKI MASZYN w KW

3§§1

KW

KW

I80

140

>00

50

TRBLICH III.

TABŁ Ut

OLA KOLEJ ELEKTRYCZNEJ ooc,ąg 80

W dß*

fbofit podłużny

W PROCENTACH PEŁNEGO SKUTKU MASZYN

goto.

“Ü

rys 2

OLA MIEJSKIEJ KOLE/ ELEKTRYCZNEJ

iii

||||

3-’

117

iS

i n-fJi

!Ł.....JZ.-k_.Js

lodoł#

oHfdràia

eosKedzidtek

"1*

KW

DLA ZAKŁADU 0 CELACH ROLNICZYCH

600

500

OLA MAŁEGO M USTECZKA BE? PfëEKYSLü

400

KW

ZOO

300

200

'00

400

6 a 40 42    2

6    8    40 19 I 4    6

O« *

6    $    40    42    2    4    6    8    10    12    2    4    6

,::w

16000

04.4 ZAKŁADU OKRĘGOWEGO O CELACH PRZEMYSŁOWYCH fprtmaç» »ieikugo orremystu )

KW

OLA MAŁEGO MIASTECZKA l SILNIE ROZWINIĘTYM DROBNYM PRZEMYSŁEM

5    -0

<00

id

900

200

100

S 6    40 12    2 R 6    » 40- 12 t 4    6

rys. 7

•tłJ

40 42    2 A 6

85

Mimo to zakład silnicowy zakładu przemysłowego, musi podołać temu wyjątkowemu, powiedzmy chwilomu zapotrzebowaniu, ze względu na normalny ruch zakładu przemysłowego. W pozostałym okresie pracy zakładu, część wytworzonej a nie zużytej energii, przepada bezużytecznie.

Jeżeli więc to cośmy wyżej powiedzieli zreasumujemy, to spostrzeżemy, że w tych warunkach zakład silnicowy pracuje rzeczywiście nieekonomicznie, a zatem drogo.

Dążenia dzisiejsze wytwarzania możliwie taniej energii, polegają przedewszystkiem na ujednostajnieniu jej zużycia, a także na wyzyskaniu o ile możności w całej pełni.

O ile cel ten trudno osiągnąć przy zasilaniu energią jednego zakładu, to można go, jeżeli nie osiągnąć w całości, to przynajmniej w części, przy zaopatrywaniu kilku zakładów przemysłowych z jednego silnicowego. (patrz wykresy na tabl. III., rys. 4, 5, 6 i_ 7).

Zadanie to, pierwotnie prawie niemożliwie do przeprowadzenia, a zawsze bardzo trudne i połączone z wiel-kiemi stratami energii, obecnie dzięki rozwojowi elektrotechniki jest do rozwiązania bardzo łatwem.

Do jednego zakładu silnicowego możemy przyłączyć dowolną ilość spożywców energii, których zapotrzebowanie będzie nie tylko różne co do wielkości, ale co ważniejsze i co do czasu.

Przykład tę rzecz najlepiej wyjaśni.

Weźmy n. p. pod uwagę zakłady elektryczne, jakiegoś większego okręgu przemysłowego lub miasta i rozpatrzmy się w odbiorcach energii tego zakładu.

W dzień, w porze od 6 rano do 6 wieczór, z przerwą godzinną w południe, głównymi odbiorcami energii będą duże zakłady przemysłowe. Równocześnie i drobni przemysłowcy, pobierać będą energię dla popędu mniej lub więcej stałego swych maszyn roboczych. Dzięki przemianie pracy, wytworzonej w zakładzie, w energię elektryczną i używania jej w tej formie do popędu maszyn roboczych, można czas ich pracy, a więc i zużycie energii dostosować ściśle do potrzeb faktycznych; dzieje się to z korzyścią tak dla wytwórcy jak też spożywcy energii. Ilość maszyn roboczych w ruchu, w ciągu dnia, utrzymuje się wskutek tego w pewnej stałej wysokości, zwłaszcza gdy ilość ich jest dużą i gdy należą do różnorodnych zakładów.

Elektryczności używa się jednak nie tylko do popędu elektromotorów, ale także do oświetlania, ogrzewania, popędu kolei miejskich i głównych, (tabl. III., rys. 2 i 3) przemysłu elektro-chemicznego i wielu innych celów; ta różnorodność w zastosowaniu elektryczności, pozwala na wyzyskanie energii zakładu i w drugiej połowie doby, a więc w porze od 6-tej wieczór do 6-tej rano. W tym czasie zużywa się najwięcej energii elektrycznej do celów oświetlenia, czy to prywatnych domów, czy też lokali publicznych, ulic, dróg, i placów miejskich (tabl. III., rys. 5.). W tym czasie wreszcie, podejmuje zazwyczaj pracę wiele zakładów pracujących dla celów spożywczych (n. p. wodociągi, rzeźnie, piekarnie i t. p.). Suma zapotrzebowania prądu dla tych celów, może być albo równa zapotrzebowaniu dziennemu, albo tez mniejsza. O ile mamy duży zbytek energii w porze nocnej, to możemy przyłączyć do zakładu silnicowego jeszcze zakłady che-

87

miczne, które mogą pobierać energię w postaci prądu, w dowolnym czasie i jakiejkolwiek ilości.

Jednem' słowem, zapotrzebowanie energii wytworzonej w zakładzie silnicowym, dzięki dużej i różnorodnej ilości odbiorców, może być przedewszystkiem jednostajniej-sze i jeżeli nie zupełnie, to przynajmniej wybitnie większe.

- Zakład zatem w tych warunkach pracuje ekonomicznie, (tablica III., rys. 6, 7 i 4).

Do ujednostajnienia zużycia przyczynia się też w wysokim stopniu, także i obszerność pola pracy zakładu. Dzięki postępowi elektrotechniki, może zakład okręgowy zasilać energią, przemieniową w prąd elektryczny, ogromne połacie kraju, obejmujące setki a nawet tysiące km² i obsługiwać wskutek tego najróżnorodniejsze przemysły, w rozmaitym stopniu i w rozmaitych porach zużywające energię.

Dla uzupełnienia należy jeszcze dodać, że zapotrzebowanie energii nie jest w ciągu całego roku stałe, zmienia się ono wybitnie, ale przy zachowaniu praw ciągłości. Na zmiany te wpływa spotrzebowanie prądu elektrycznego, dla celów oświetlenia i ogrzewania.

W czasie długich dni w porze letniej, spożycie energii elektrycznej dla tych celów będzie wybitnie mniejsze aniżeli w porze zimowej. Z drugiej strony, duże zapotrzebowanie prądu dla celów światła już we wczesnych godzinach popołudniowych, a więc w czasie kiedy większość zakładów przemysłowych w pełni pracuje, wybitnie zakłóca jednostajność użycia energii. Wykresy umieszczone na tabl. III. przedstawiają nam sposób rozbioru energii w ciągu doby, w rozmaitych porach roku, oraz wpływ typu odbiorcy na tenże rozbiór.

Stosunek energii zużytkowanej przez odbiorców, do ogólnej ilości energii wyprodukowanej w zakładzie, daje nam miarę wyzyskania zakładu. Stosunek ten jest zazwy-

czaj ułamkiem właściwym, a tylko w wyjątkowych wypadkach osiąga wartość jedności. Stosunek ten, będziemy nadal nazywać stopniem wyzyskania zakładu silni-cowego. Na tern miejscu należy jeszcze podnieść, że do ujednostajnienia zużycia energii, a zatem i do zwiększenia stopnia wyzyskania zakładu, przyczyniają się w wysokim stopniu umiejętnie uło-żonę taryfy, za dostarczoną przez zakład silnicowy energię. Dobroć zaś taryfy polega na ustanowieniu dla różnych konsumentów i różnych pór dnia, różnych opłat jednostkowych. Taka, dobrze ułożona taryfa jest dlatego w umiejętnem ręku środkiem często pożyteczniejszym dla podniesienia rentowności zakładu, aniżeli wszelkie inne środki techniczne.

Zależność kosztów ruchu od stopnia wyzyskania

ja

bdo

/.coo •

Ï-

3-

20    40    60 ao IOO

Rys. 32.

Z~2aktadu

B >

kosztów ruche

oieptïkowego

vodncço

Dla lepszego uzmysłowienia zależno- °-ści kosztów wyworzonej energii, od wiel-kości zakładu i stopnia tegoż wyzyskania, ~ przytaczam powyżej wykres (rys. 32.), kto- ₀_ ry wprost pozwala to w łatwy, cyfrowy 5 sposób ocenić. Zestawienie to dotyczy trzech, różnej wielkości, jednak dużych J| okręgowych zakładów cieplikowych.    **

_ stopień wrnsńartk wfy 20 40    60 SO /OO

Rys. 33.

prze-

Nie potrzeba wyjaśniać, że związki ₀_ te w wyższej jeszcze mierze, są ważne dla zakładów wodnych odpowiednio wielkich, o czem świadczy zresztą rachunek kosztów, prowadzony poprzednio przy obliczeniu rentowności.

89

Powyżej umieszczony wykres (rys. 33.) przedstawia związek między kosztami wytworzenia konia-godziny w dwu dużych zakładach, tej samej wielkości — wodnym i cieplikowym.

/A

~G h

" y-Ą-T

4'X‘

A/'

*qs:

i-

i%,c "Z

Poprzednio zwróciliśmy dość dobitnie uwagę na wybór odpowiedniego miejsca do budowy zakładu wodnego.

Powiedzieliśmy, że w większości wypadków będą to okolice oddalone od środowisk przemysłowych i że tylko wysokie postępy elektrotechniki pozwoliły na podobne wyzwolonie się zakładu wodnego co do położenia, od zakładu przemysłowego.

Rzecz ta wymaga dla lepszego zrozumienia jeszcze kilku słów wyjaśnienia, i to w równej mierze ze względów technicznych jak i ekonomicznych, jako rzecz bardzo mało znana, a wielkiej doniosłości dla rozwoju przemysłu.

Rozpoczniemy od strony technicznej. Znaczna odległość zakładu wodnego od środowisk przemysłowych, zmusza wytwórcę energii do przeniesienia jej z możliwie najmniejszemi stratami, a więc także i najtaniej na miejsce zbytu. Wiemy, że wedle dzisiejszych doświadczeó nadaje się do tych celów tylko prąd zmienny, o Wysokiem napięciu.

W tym celu musi zakład wodny wytworzoną w turbinach pracę mechaniczną przemienić na energię elektryczną, która w postaci prądu płynącego przewodami, daje się z łatwością przenosić, nawet na bardzo odległe miejsca.

Przemiana jednej formy energii w drugą, uskutecznia się w ten sposób, że na wale turbin osadzony jest wprost generator (prądnica), wytwarzający prąd elektryczny. Wysokość napięcia prądu osiągnięta w generatorach, jest jednak zazwyczaj za nizką dla przesyłania prądu na znaczne odległości. Prąd zatem o nizkiem napięciu, przetwarza się po wyjściu z generatorów, w transformatorach na prąd o dowolnie Wysokiem, a odpowiedniem celowi napięciu. Normalnie używa się w tych wypadkach prądu o napięciach od 25.000 do 80.000 Volt, wyjątkowo sto-

91

suje się napięcia wyższe (w Ameryce 100,000 Volt) i niższe od podanych. Napięcie to wysokie, ze wszech miar najodpowiedniejsze do przenoszenia energii elektrycznej na znaczne odległości, nie jest jednak odpowiednie dla spożywców prądu.

Fhzewody

~onap,ę&$goy

ZAKŁAD SILNICOWY

ii

Co

Przewody sieci 39-rzednej 'miejscowej o niskiem napiec/»

Rys. 34.

Dla celów codziennego użytku musi spożywca rozporządzać prądem o nizkiem napięciu. W tym celu musi być prąd dostarczony na miejsce zbytu, ponownie przetworzony w odpowiednich transformatorach z wysokiego na nizkie napięcie. Ponieważ takie przetwarzanie prądu jest rzeczą kosztowną, przeto ze względu na kapitał włożony w budowę transformatorów, nie wznosi się ich dla poszczególnych odbiorców prądu, lecz dla pewnych tychże grup, położonych w tej samej okolicy. Prąd więc o Wysokiem napięciu, doprowadzony przewodem głównym, przetwarza się na prąd o niższem napięciu, powiedzmy 15,000—

Z sieci tej mogą więksi odbiorcy, a więc duże zakłady przemysłowe pobierać już wprost prąd, przetwarzając go jednak jeszcze raz, stosownie do swych potrzeb. Odbiorcy mniejsi natomiast, przemysł drobny, odbiorcy prądu dla celów oświetlenia, nie mogą jeszcze korzystać z prądu o tej wysokości napięcia.

5,000 Volt, który rozprowadza się przewodami do poszczególnych odbiorców, skupionych w pewnej okolicy.

Ta siec przewodów w odróżnieniu od głównych, nosi nazwę drugorzędnych — tworzy siec rozdzielczą drugorzędną.

Dla tych ostatnich musi być założona sieć rozdzielcza szczegółowa, trzeciorzędna, w której krąży prąd już o tak małem napięciu, że może być wprost zużywany bez wszelkich dalszych przetwarzań. Taką sieć trzeciorzędną, o nizkiem napięciu 100 do 250 Volt posiada n. p. każda gmina, miasto dostarczające mieszkańcom prądu do celów oświetlenia, ogrzewania i drobnego przemysłu. Załączony szkic podaje szematycznie to cośmy wyżej powiedzieli (r>s. 34).

Przewód główny może stanowić ciąg, zasilany tylko jednostronnie n. p. z jednego zakładu okręgowego, lub też może być zasilany z dwu zakładów, na krańcowych punktach ciągu położonych. W tym ostatnim wypadku, ze względu na pewność dostarczania prądu, przechodzi ciąg na pierścień; przerwanie zatem ciągu w jednej części pierścienia, nie przeszkadza jeszcze przesyłaniu prądu do poszczególnych punktów sieci.

Przy pomocy takiego pierścienia możemy jednak nie tylko złączyć do wspólnej pracy dwa zakłady, ale dowolną ich ilość, byle wszystkie przetwarzały prąd na jednakową wysokość napięcia i równą ilość îaz ; jednem

93

słowem, połączyć cały szereg najróżnorodniejszych zakładów, pracujących w danej połaci kraju, bez względu czy są to zakłady wodne, czy też cieplikowe.

Taka wspólna praca różnorodnych zakładów nie-tylko zwiększa pewność dostarczania siły, (zakład z jakichkolwiek bądź powodów nieczynny zostaje bezzwłocznie zastąpiony przez szereg innych.) ale także pozwala w wysokim stopniu obniżyć koszta wytwórcze konio-, względnie kilo watt-godziny. Urządzenie tego rodzaju pozwala nie tylko na korzystne uzupełnianie się wzajemne pracy zakładów wodnych, różnych typów (o ciśnieniu nizkiem i Wysokiem), ale także na częściowe wyłączanie zakładów drogo pracujących, zazwyczaj cieplikowych, w chwilach niższego zapotrzebowania prądu przez odbiorców.

W tym właśnie duchu odbywa się obecnie w Europie przewrót w wytwórstwie taniej energii elektrycznej. Szwajcarya, Francya, północneWłochy, południowe Niemcy, Norwegia, pokryte są siecią przewodów o Wysokiem napięciu, łączących nie tylko wytwórcę ze spożywcą energii, ale także i wzajemnie wytwórców.

W krajach tych powstają olbrzymie wprost zakłady okręgowe, liczące dziesiątki tysięcy koni, pędzone wodą lub parą, a zasilające na setki kilometrów długie sieci rozdzielcze. Przewodnia myśl w tych założeniach, polega na budowie zakładów silnicowych możliwie największych, w miejscach do tego celu najodpowiedniejszych.

Zakłady wodne wznosi się tam, gdzie założenie ich będzie najtańsze, a więc warunki naturalne będą najlepiej wyzyskane ; zakłady zaś cieplikowe przedewszyst-kiem tuż przy kopalniach węgla, natty, torfu i wzdłuż dróg wodnych lub żelaznych, zapewniających tani przewóz środków opałowych. W tym ostatnim wypadku należy dobrze rozważyć, co będzie tańsze, czy transport węgla do zakładu silnicowego, czy też transport energii elektrycznej, wytworzonej w zakładach wzniesionych wprost przy kopalniach węgla, ropy, gazu ziemnego lub tortu.

Rzecz tę wyjaśnimy na przykładzie.

W celu dostarczenia pewnej okolicy przemysłowej siły i światła, postanowiono wznieść zakład cieplikowy. Pod względem wyboru miejsca budowy zakładu, położenia względem okręgu przemysłowego, istnieją dwie alternatywy.

Pierwsza, na pozór prosta, wznieść zakład tuż przy okręgu, dowożąc materyał opałowy z kopalni węgla, leżących w odległości, powiedzmy 200 km; druga, postawić go tuż przy kopalni węgla, a energię elektryczną przenieść przewodem do miejsca zbytu. Tak przedstawia się sam problem technicznie, ekonomicznie zaś wygląda następująco: koszta przeniesienia energii elektrycznej pobieranej z zakładu w ilości 50,000 K. W. przez 2.500 godzin, wynoszą przy użyciu dobrego węgla w zakładzie cieplikowym, jako materyału opałowego, a wzięciu w rachunek wszelkich kosztów przeniesienia— 1,000.000 K. Tej samej sprawności zakład cieplikowy, postawiony bezpośrednio przy okręgu przemysłowym, spotrzebowuje rocznie 125,000.000 X X 0.00115 —-144.000 ton węgla. Koszta przeniesienia wynoszą zatem przy przerachowaniu na tonę węgla:

około 6.90 K.

1,000.000 144.000

Jeżeli zatem koszta przewozu węgla (stawka przewozowa -j- koszta załadowania i wyładowania 4* straty w wadze) na miejsce przeznaczenia t. j. do zakładu cieplikowego, wynoszą mniej aniżeli 6‘90 K, to natenczas należy wznieść zakład tuż przy okręgu; natomiast, jeżeli cena transportu będzie wyższą od 6*90 K, natenczas lepiej jest zakład

95

•zbudować przy kopalni, a przenieść energię elektryczną. W rzeczywistości rzecz przedstawia się jeszcze o tyle pomyślniej, że gdy kolejami opłaci się przewozić tylko węgiel dobry, to natomiast jako opału w zakładzie postawionym przy kopalni użyć można odpadków i miału, które zazwyczaj jako bezwartościowe, nieraz w ogromnych masach składa się w hałdy, zajmujące tylko bezpotrzebnie drogie miejsce.

Węgiel ten można zatem w przeważnej ilości wypadków nabyć po cenach o 50 i więcej procentów niższych, od cen normalnych.

Gdyby w każdym poszczególnym wypadku, rozważania takie były rzeczywiście ściśle przeprowadzone, jak wybitnie możnaby odciążyć linie kolejowe, które nieraz przewożą węgiel, ze względów ogólnej natury, z bardzo małym zyskiem albo też wprost bez zysku.

Ma się rozumieć, że te rozważania, w formie być może nieco więcej zawiłej, muszą być przeprowadzone także przy porównaniu rentowności okręgowego zakładu cieplikowego z wodnym. Doświadczenie uczy, że porównanie takie wychodzi zwykle z korzyścią dla tych ostatnich.

§ 6. Siły wodne ziem polskich.

Dotychczas mówiliśmy zupełnie ogólnikowo c siłach wodnych, obecnie zamierzamy, korzystając z cennej pracy prof. K. Pomianowskiego, zamieszczonej w Encyklopedyi polskiej, poinformować czytelnika choć pobieżnie o sprawie krajowych sił wodnych. Przedmiotem rozpatrywania w pracy prof. Pomianowskiego są przedewszystkiem jedynie dotychczas do badania dostępne siły wodne tej części

Małopolski i Rusi Czerwone], która pozostaje pod zaborem austryackim.

Rzeki są tu liczne, a w obrębie Karpat i podkarpacia o silnych spadach i znacznej ilości wody, niewątpliwie więc ta część Polski, o ile idzie o siły wodne wśród ziem dawnej Rzeczypospolitej, zajmuje pierwsze miejsce. Szereg szczegółowych badań, przeprowadzonych ostatnimi czasy, pozwala wytworzyć sobie wcale dokładny obraz ich ogólnej wartości ; co do innych ziem polskich, niestety brak odpowiednich danych.

W zestawieniu tych sił wodnych, rozróżnić musimy dwie zupełnie odrębne grupy rzek karpackich: 1) o górskim i podgórskim biegu, o znacznych spadach a małych stosunkowo ilościach wody; i 2) o biegu nizinnym, w którym charakter ich jest zupełnie odmienny, cechuje się małemi spadami a dużemi ilościami wody. Do tych dwu grup nie można włączyć rzek Podola z powodu ich zupełnie odrębnego charakteru. Do rzek o wybitnych siłach wodnych, zaliczyć należy te, których źródła znajdują się w Tatrach i Czarnej Horze, dwu najwyżej wzniesionych pasmach górskich Karpat: są to Dunajec z Popradem, biorące swój początek w Tatrach, oraz Czeremosze Biały i Czarny, wraz z Prutem wypływające z Czarnej Hory. Z trzech rzek, wyżej wymienionych, zbadano dokładnie pod względem siły wodnej jedynie Dunajec. Siły wodne w jego dorzeczu wynoszą na 300 km biegu rzeki głównej i jej dopływów, średnio po 465 RM na każdym kilometrze. Jestto siła bardzo znaczna, zwłaszcza jeżeli się zważy, że istnieje wiele sposobności do jej skupienia z dłuższych przestrzeni rzeki. Siły Dunajca rozłożone jednostajnie na całą przestrzeń jego dorzecza, dają cyfrę jednostkową 328 RM na każdy kilometer kwadratowy.

97

W dorzeczu Czeremoszów nie przeprowadzono badań, celem ustalenia siły wodnej tych rzek, ze względu jednak na znaczne wzniesienie Czarnohory ponad granicę wiecznego śniegu, oraz doskonałe zalesienie jej stoków, przyjąć można siły wodne za równe siłom Dunajca a zatem 328 KM na km².

Pomiędzy temi dwoma skrajnemi pasmami, znajdują się góry znacznie niższe, którym też odpowiadają znacznie mniejsze wartości siły wodnej. I tak: na zachód od Czarnohory, gdzie jest częściowo zbadane dorzecze Bystrzyc, istnieją siły średnio po 250 KM na km biegu rzeki, względnie 30 KM na km² dorzecza. Dalej ku zachodowi położone, zbadane dorzecza Stryja i Oporu wykazują dalszy spadek siły do 216 KM na km biegu rzeki oraz jej głównych dopływów, a 22*5 KM na km² dorzecza. San, Wisłok i Wisłoka z Ropą, spływające z najniżej położonych części Karpat, (najniższy punkt przełęcz dukielska) przedstawiają siłę wodną bardzo małą i przyjąć ją można na 8V2 KM z km². Poza dorzeczem Dunajca, na północ i na zachód od Tatr, spotykamy znaczniejsze wzniesienia, dające początek Skawie i Sole. Pierwsza z nich na 1 km biegu przedstawia średnio siłę 107 KM, dopływy zaś 130 KM. Ta niezgodność w ustosunkowaniu wielkości siły wynika stąd, że dopływ Skawica wypływając z pod najwyższego w okolicy wzniesienia Babiej Góry, ma znacznie większe spady od Skawy, przy równej niemal ilości wody. Średnio na 1 km² dorzecza Skawy, wypada siła 12*5 KM. Większą pod tym względem wartość przedstawia Soła, posiadająca na ogół większe spady; siła tej rzeki wyraża się cyfrą 130 KM na 1 km jej biegu i najważniejszych dopływów, 14*8 KM na 1 km² dorzecza.

Trudną jest rzeczą ocenie wartość sił wodnych na niżu polskim. Rzeki karpackie na niżu polskim z reguły mało już nadają się do wybudowania z powodu małych spadów i nizkich brzegów; potoki zaś i rzeki nizinne tego niżu mają i małe spady i nieduże ilości wody. Na niż polski liczyć można zaledwie 3 KM na km*, zatem 102.000 KM na cały obszar 34.000 km* niżu w obrębie zaboru austryackiego.

li a

Zupełnie odrębne stosunki panuję na Podolu. Główną rzeką tej części ziem polskich jest Dniestr, żłobiący swe koryto w płycie Dewońsko-Sylurskiej, w głębokości 100 do 150 m. W jar dniestrzański wpadają jego liczne dopływy północne, które z tej przyczyny, w dolnym zwłaszcza biegu, posiadają silne spady, przy znacznej obfitości i stałej ilości wody. Dopływy te przedstawiają znaczną siłę, którą oceniać można na 100 KM na km² biegu, co tworzy w sumie 30.000 KM na 300 km dolnych biegów rzek podolskich. Dniestr mimo bardzo małych spadów (około 0*3%₀) nadaje się wybitnie do wyzyskania sił wodnych. Przyczyną tego są przedewszystkiem silne serpentyny w biegu rzeki (Uniż), pozwalające skupiać spady z bardzo długich przestrzeni, następnie możliwość skanalizowania rzeki za pomocą wysokich jazów, piętrzących wodę do 10 a nawet więcej metrów i w ten sposób uzyskiwanie na jazach kanalizacyjnych bardzo znacznych sił wodnych. Do tego rodzaju kanalizacyi nadaje się cały dolny bieg Dniestru od Niźniowa w dół. Pomiędzy Okopami, to jest ujściem Zbrucza a Niźniowem jest 73 metrów spadu, reprezentujących siłę 90.000 KM tj. średnio 390 KM 1 km biegu rzeki. Skanalizowanie dalszej części Dniestru, a zwłaszcza Porohów, podniesie jeszcze bardziej ogólną siłę Dniestru, przy równoczesnem stworzeniu z niego do

99

brej drogi wodnej. Biorąc pod uwagę tylko przestrzeń Podola dostępną dla badań, to jest po Zbrucz, można oceniać sumę sił wodnych na 120.000 KM.

Rozkład sił przedstawia się ogólnie następująco:

1.    Zachodnia część Małopolski w obrębie dorzecza górnej Wisły, Soły i Skawy 3000 km~ po 13‘0 KM, 39.000 KM.

2.    Obszar Tatrzański dorzecze Dunajca i Popradu 5.000 km² po 32-8 KM, 164,000 KM.

3.    Beskid środkowy z dorzeczem Wisłoki, Wisłoku i Sanu 10.000 km² po 8’5 KM, 85.000 KM.

4.    Beskid lesisty dorzecze górnego Dniestru, Stryja, Świcy,Sukieli i Łomnicy 8.500 km² po 22.5 KM, 198.000 KM.

5.    Beskid lesisty dorzecze Bystrzycy i Prutu 3.000 /?m2 po 30.00 KM, 90.000 KM.

6.    Pasmo Czarnohory, dorzecze Czeremoszów 3.000 po km² 32.0 KM, 96.000 KM.

7.    Płaskowyż podolski po Zbrucz 12.000 km² po 10.0 KM, 120.000 KM.

8.    Niż Małopolski, południowa część Mazowsza i Wołynia 34.000 km² po 3.0 KM, 102.000 KM.

Razem na przestrzeni 78.500 kilometrów kwadratowych Polski w austriackim zaborze 894.000 KM.

W stosunku do tych bądź co bądź znacznych sił wodnych jest ilość wybudowanych i uruchomionych sił niesłychanie małą. W dorzeczu Dunajca siła zakładów wodnych wynosi zaledwie 1000 KM tj. około 0.3 na km\ cyfra zaś wyzyskanej siły w nizinach jeszcze bardziej spada. Wyjątek stanowi Soła, u pogranicza Siąska, gdzie utrzymały się zakłady w Czańcu na 420 KM, Osielcu na 120 KM, Żywcu na 200 KM, i Sporyszu na 230 KM, oraz parę mniejszych. Kilka zakładów istnieje również na Bystrzycach Sołotwińskiej i Nadwórniańskiej. Wszystkie

te zakłady znajdują się jednak w ręku obcem. Przyczyna tak małego i wciąż zanikającego wyzyskania sił wodnych, leży we wyjątkowo niekorzystnych warunkach, w jakich się przemysł w kraju znajduje, a to przedewszystkiem ze względu na wzrastającą przewagę przemysłu i kapitału innych krajów koronnych monarchii.

Słusznie zaznacza prol. Pomianowski, że siły wodne tworzą część ogólnego bogactwa kraju, które można znacznie zwiększyć, polepszając warunki wyzyskania sił, przez ulepszenie całego gospodarstwa wodnego. Główną wadą rzek karpackich jest zbyt duża różnica pomiędzy ilościami wód w czasie nizkich stanów a wysokich. Różnica ta jest wynikiem geologicznej budowy Karpat, złożonych ze skał nieprzepuszczalnych, jak piaskowców i łupków, po których woda deszczowa spływa szybko, nie wsiąkając i nie tworząc ani wody gruntowej, ani źródeł, które zasilałyby rzeki w czasie nizkich stanów. Długotrwałe natomiast deszcze powodują wezbranie rzek, w dolnym biegu zalewy, niszczące najbardziej urodzajne grunta.

Te same jednakże warunki, które wywołują niekorzystny stosunek pomiędzy ilościami małych i wielkich wód, sprzyjają równocześnie budowie sztucznych urządzeń, służących do wyrównania jaskrawych różnic w stanach wody, a mianowicie założeniu zapór i zbiorników. Na podstawie studyów rozpoczętych w roku 1905 przez proî. Pomianowskiego, a kontynuowanych następnie przez Wydział krajowy, powstał szereg projektów szczegółowych obejmujących budowę zbiorników o pojemności kilku do kikudziesięciu milionów metrów sześciennych wody.

Budowa zbiorników w Karpatach, podniesie poprzednio obliczoną wartość sił wodnych do sumy conajmniej

101

jednego miliona koni mechanicznych, a nadto sprowadzi większą ich jednostajność.

Obecny stan sprawy wyzyskania siły wodnej na naszych ziemiach jest następujący: za dojrzałe do wykona-nania uważać należy trzy projekty zakładów o dużych siłach wodnych, a mianowicie na Dunajcu w Jazowsku na 18.000 KM (projekt prof. Pomianowskiego oraz prof. Narutowicza); w Uniżu na Dniestrze na 22.000 KM (projekt proł. Łopuszańskiego i proî. Pomianowskiego) i w Tyszownicy na Oporze na 8.000 KM (projekt proł. Pomianowskiego).

Połączone zakłady w Uniżu i Tyszownicy mają oddawać siłę w wspólną sieć rozdzielczą, która pokryje całe Podole po Lwów i część Podkarpacia. Główną część zapotrzebowania t. j. stałą, pokrywać będzie zakład unizki, część zmienna zaś przypadnie na zakład na Oporze, który wyposażony zbiornikiem wyrównawczym, pozwala podnieść przejściowo obciążenie do 24.000 KM.

Na zachód od tych zakładów proponuje proł. Pomia-nowski wzniesienie zakładu na Sanie. Zakład ten stanąłby przy zbiorniku, jaki można założyć na Sanie w Słonnem.

Zbiornik o pojemności około 200 milionów m³, a zatem jeden z największych w Europie, miałby za zadanie z jednej strony stworzyć siłę wodną w ilości najmniej 45 milionów KWgodz. w roku, siły doskonale wyrównanej, następnie zaś znieść zupełnie szkodliwe wezbrania Sanu i znacznie obniżyć wezbrania Wisły. Zadaniem jego byłoby wreszcie podnieść nizkie stany wody w Sanie do wysokości, któraby pozwoliła na wprowadzenie normalnej żeglugi po Przemyśl.

W zachodniej połaci kraju, jest szczegółowo opracowany zakład na Dunajcu w Jazowsku, który powstaje wskutek przecięcia zakola rzeki około 30 km długiego,

między Krościenkiem a Jazowskiem. Wielkość uzyskane] tam siły wynosi 18.000 HM, wyrównane] w pewnym stopniu projektowanymi przez Wydział Krajowy zbiornikami na Czarnym Dunajcu w Chochołowie i Kościeliskach. Najdalej na zachód wysunięty zakład powstanie na zbiorniku powodziowym Soły w Porąbce, o wielkości stosunkowo nieznacznej 17.8 milionów HWgodz. Wszystkie te zakłady wodne leżące w Małopolsce, musiałyby otrzymać wspólna rezerwę cieplikową, jaką może tworzyć istniejący zakład w Sierszy.

Gdyby wszystkie projektowane zakłady wytwarzały prąd zmienny o równej wysokości napięcia i równej liczbie peryodów, mogłyby dostarczać prądu w jedną wspólną sieć przewodów, pokrywającą cały obszar od granicy śląskiej na wschód, głęboko w Podole. Główna część zapotrzebowania siły byłaby pokrytą przez zakłady: na wschodzie na Dniestrze, na zachodzie na Dunajcu. Zapotrzebowanie siły zmiennej mogłoby być pokryte przez zakłady oparte na zbiornikach wyrównawczych, a zatem na Oporze w Tyszownicy, oraz na przewidzianych zbiornikach powodziowych na Sanie w Słonnem, na Sole w Porąbce, Łomnicy w Osmołodzie, Stryju koło Ilnika i La-stówki, Skawie w Skawcach i Zawoji, Dunajcu w Chochołowie i Kościeliskach, wreszcie zapomocą bardzo znacznych sił jakie wybudować można na Dunajcu w Chochołowie i Skawicy w Suchej.

Brak siły byłby pokryty przez zakłady cieplikowe zagłębia węglowego na zachodzie, oraz podobne zakłady powstałe na polach naftowych na wschodzie.

Z podanych w ogólnem zestawieniu sił wodnych, pewna część na razie odpadnie, gdyż nie wszystkie siły dadzą się obecnie z równym pożytkiem wyzyskać.

103

W pierwszym rzędzie do wykonania musiałyby przyjść te duże zakłady wodne, których projekty,i kosztorysy już są opracowane. Koszt tych zakładów, wielkość istniejącej siły, oraz cyfrę rocznie produkowanych jednostek elektrycznych, kiłowat-godzin, podaję w poniższem zestawieniu :

HM.

mil. kwg

mil. K

Uniż . .    .

Tyszownica . Słonne .    .    .

Jazowsko .    .

Porąbka .    .

. 22.500 . 28.200 . 18.000 . 18.000 .    7.000

130

25.3

52

45

100

18

11.0

17.0

15.0

9.3

Razem . 93.700

345

77.6

Dla uzupełnienia braków siły wodnej podczas posuchy, należałoby do powyższych pięciu dodać jeszcze kilka zakładów cieplikowych. Miejscem tych zakładów byłoby przedewszystkiem krakowskie zagłębie węglowe; a więc może odpowiednio rozszerzony zakład okręgowy w Sierszy Wodnej, a następnie okolica Tarnobrzegu, ze względu na tani przewóz węgla drogą wodną, mianowicie Wisłą. Zakład cieplikowy lwowskich zakładów elektrycznych,. odpowiednio rozszerzony mógłby wreszcie stanowić wraz z zakładem na gazach ziemnych w Kałiiszu dalsze rezerwy cieplikowe, ważne dla wschodniej połaci kraju. Koszta sumaryczne budowy tych zakładów, częściowo już istniejących, można przyjąć w wysokości około dwudziestu milionów koron.

Do powyższych kosztów doliczyć trzeba koszt głównej sieci przeniesienia o Wysokiem napięciu, oraz koszt pewnej liczby zakładów przetważania tego napięcia na użytkowe, odpowiednio niższe. Koszt ten ustalić można w przybliżeniu na podstawie kosztów sieci zaprojektowa-

nej i obliczonej dla Uniża i Tyszownicy a pokrywającej całą wschodnią połać kraju. Sieć ta 560 km. długa, wraz z 10-ciu zakładami przetwornic kosztować ma 10.7 mil. kor. W tym samym stosunku obliczony koszt sieci dla całego kraju wynosiłby około 35 mil. kor.

Całkowite zatem koszta elektryîikacyi kraju ustalić można w przybliżeniu:

a) Zakłady    wodne ....    77’6    mil.    koron

rezerwowe .    .    .    20*0    „    „

c) Sieć    rozdzielcza główna    .    35'0    „    „

Razem . .    .    132⁻6    mil.    koron

t. j. okrągło 135 mil. koron.

Wielkie zakłady wodne, gdziekolwiek były zbudowane, dawały i dają zawsze conajmniej 4% zupełnie pewnego oprocentowania kapitału. Kapitałem więc wyżej wspomnianym możnaby w ciągu okresu 15 letniego dźwignąć nasz zaniedbany kraj na poziom, równy pod względem przemysłowym innym krajom środkowo europejskim. W tym celu należy jeszcze zbadać, na jaki zbyt te siły mogą liczyć, w bliższej lub dalszej przyszłości. Do zakresu tego należy w pierwszym rzędzie zbadanie, które z dzisiejszych czynnych zakładów przemysłowych, czy to prywatnych, czy też komunalnych, mogłoby z korzyścią zamienić popęd cieplikowy na wodny i czy, i w jakiej mierze, możnaby u nas liczyć na zbyt tych sił, w zastosowaniu do rolnictwa.

W dalszym ciągu trzeba rozpatrzyć kwestyę, które istniejące lub projektowane koleje nadawałyby się do trakcyi elektrycznej w związku ze siłami wodnemi. Trze-baby również przestudyować, które gałęzie przemysłu elektro-chemicznego mają zdrowe podstawy rozwoju w naszym kraju i jaką część sił wodnych byłyby w stanie

105

stale związać. Wreszcie trzebaby ocenić, w jakiej mierze, w swej sferze działania, mogłyby siły wodne wywołać rozwój nowych gałęzi przemysłu. Bogactwo naszego kraju w surowce daje zaś pełną gwarancyę, że możnaby stworzyć łatwo nowe gałęzie w naszym przemyśle. Ma się rozumieć, że rzeczą kraju byłoby ująć tę pracę w swe ręce — na oku mając interes publiczny — i, że pracę tę powinno się przeprowadzić jeżeli nie wyłącznie kapitałami krajowymi, to przynajmniej zastrzedz sobie dla nich decydujące wpływy.

Potężny rozwój w tym dziale gospodarstwa wodnego, mógłby siłą faktów pociągnąć za sobą rozwój innych tegoż działów — co w sumie wyszłoby z prawdziwą, wielką korzyścią dla gospodarstwa ogólno-krajowego.

§ 7. Postanowienia prawno-wodne dotyczące zakładów wodnych.

Budowa zakładów wodnych na wodach czy to publicznych, czy też prywatnych, jakoteż wszelkie połączone z tern czynności, mające na celu użytkowanie wody, a wywołujące zmiany w sposobie odprowadzenia, objętości przepływu,' spadzie względnym lub wreszcie w wysokości piętrzenia, wymagają we wszystkich państwach cywilizowanych zezwolenia władz administracyjnych. Orzeczenie o dopuszczalności budowy zakładu, pozostaje w związku z powszechną ustawą cywilną, ustawą wodną obowiązującą w danem państwie lub kraju, a ponadto jeszcze i innemi ustawami, a zwłaszcza ustawą przemysłową. Wszelkie zatem podania o udzielenie praw użytkowania i o pozwolenie na budowę urządzeń do zużywania i prowadzenia wody, muszą być wnoszone do właściwej władzy administracyjnej (politycznej). Muszą one zawierać obok objaśniających planów i rysunków, wykonanych przez rzędowo upoważnionych inżynierów budowy, także dokładne daty co do celu i rozmiaru przedsiębiorstwa, z oznaczeniem wody, na której urządzenie ma być wykonane, wraz z podaniem jej ilości do tego celu potrzebnej. Niemniej powinno podanie zawierać wykaz spodziewanych korzyści, a także wymienienie tych wszystkich osób, na których prawa oddziaływa zamierzone przedsiębiorstwo. Należy zatem wyszczególnić grunta i zakłady wodne, które mają być odstąpione, zniesione lub obciążone służebnościami, a przytem podać dokładny wykaz ich właścicieli.

Jeśli z treści poddania i jego załączeń nie okaże się w sposób niewątpliwy niedopuszczalność przedsiębiorstwa ze względów publicznych, to natenczas władza polityczna zbada zamierzone przedsiębiorstwo przez rzeczoznawców, zazwyczaj komisyjnie na miejscu, w celu wyjaśnienia następujących kwestyi:

a) Czy i w jaki sposób da się przedsiębiorstwo odpowiednio wykonać; b) jakich stąd można się spodziewać korzyści lub niekorzyści, a dalej ; c) czy wymagana ilość wody jest do rozporządzenia bez ograniczenia już istniejących praw używania wody i czy może być w tym celu użytą bez naruszenia publicznych interesów. Władza polityczna zbada również, czy zamierzone urządzenie wodne, jeżeli jest przeznaczone na przedsiębiorstwo przemysłowe, nie sprowadza przeszkód, nie dających się usunąć w użyciu wody dla celów gospodarskich, a zarazem, czyby ta sprzeczność interesów nie dała się usunąć przez wyznaczenie innego miejsca na tej samej wodzie, dla zamierzonego przedsiębiorstwa przemysłowego. Władza polityczna orzeka również, czy do celów zakładu

107

wodnego potrzebne jest odstąpienie lub obciążenie cudzej własności i oznacza za nie wynagrodzenie. Nim takie ostateczne postępowanie władza polityczna wdroży, może przedsięwziąć przedwstępne badanie projektu, mające na celu wyjaśnienie sprawy między projektantami a władzą. Badanie to może spowodować odrzucenie podania bez poprzedniej rozprawy, o ile się okaże niewątpliwa niedopuszczalność przedsiębiorstwa. Pamiętać należy, że takie przedwstępne badania nie mogą być nigdy podstawą do wydania zasadniczego orzeczenia, naruszającego prawa innych osób. Jeżeli przedsiębiorstwo, jakiem jest zakład wodny, połączone jest z zakładami przemysłowymi, to należy zawsze przedsiębrać czynności urzędowe, tą ustawą przepisane, równocześnie z czynnościami przepisanemi ustawą przemysłową.

Przy komisyjnych rozprawach w kwesty ach wodnych, wolno osobom interesowanym przybierać tylko doradców prawnych i fachowych. Władzy wolno stwierdzić, czy osoby zjawiające się do rozprawy jako doradcy, mają potrzebne kwalilikacye. Do ukwalitikowanych zalicza się adwokatów kraj owych i rządowo upoważnionych inżynierów budowy, a więc nie każdego prawnika i nie każdego technika w ogóle, choćby tenże posiadał nawet i wszelkie inne warunki, a więc ukończone studya i stopnie akademickie.

Na wybór rzeczoznawców powołanych przez władzę, nie mają natomiast strony żadnego wpływu, choć przysługuje stronom prawo wniesienia zarzutów przeciw ich wyborowi podczas postępowania administracyjnego. Zazwyczaj, a to w myśl rozporządzeń ministeryalnych ma władza administracyjna poniekąd obowiązek używać przy postępowaniu wodno-prawnem jako znawców techników państwowych.

Po przeprowadzeniu i ukończeniu wszelkich potrzebnych badań i rozpraw, władza polityczna jest obowiązaną do wydania wyroku umotywowanego, o dopuszczalności, rozmiarach, jakości i warunkach przedsiębiorstwa, oraz orzeczenia o potrzebie i rozciągłości służebności albo ustąpienia gruntów. Władza oznacza również w tern orzeczeniu termin, w którym urządzenie ma być rozpoczęte i wykonane, oraz rygor utraty uzyskanego prawa, w razie nieukończenia budowli w oznaczonym czasie.

Osobom interesowanym przysługuje prawo odwołania się od orzeczeń powiatowej władzy politycznej, do politycznej władzy krajowej, a od orzeczeń tej ostatniej do ministerstwa. Odwołanie takie musi być wniesione w ciągu 14 dni od ogłoszenia orzeczenia, do tej władzy politycznej, która sprawę w pierwszej instancyi prowadziła.

Podstawą wszelkich orzeczeń władz politycznych jest w tych wypadkach ustawa wodna. W zaborze austrya-ckim, w obrębie królestwa Galicyi i Lodomeryi wraz z W. Ks. Krakowskiem obowiązuje krajowa ustawa wodna z r. 1875 mieszcząca się w ramach państwowej ustawy z r. 1869.

Z ustawy krajowej, której zmiana już jest postanowioną, dotyczą sprawy zakładów wodnych przedewszyst-kiem §§ 17 do 28 włącznie, normujące używanie, prowadzenie i piętrzenie wody użytkowej, § 31 o ustanawianiu dla zakładów wodnych prawa służebności, względnie nabywania gruntów, §§ 32, 42, 43, 44 a dalej § 75 do 88 dotyczące władz i ich postępowania. Obok ustawy wodnej, ważną rolę dla posiadaczy zakładów wodnych odgry-109 wają przepisy o stawach z r. 1894, zwłaszcza ich część Ä, omawiająca zakładanie nowych stawów i zmianę istniejących.

Dla uwidocznienia istniejących, już w obrębie powiatu politycznego, jakoteż na podstawie ustawy wodnej uzyskanych praw wodnych, zostały powołane do życia, rozporządzeniem ministeryalnem z roku 1875 księgi wodne.

§§ 17, 98, 99,

Ul

Obok ustawy wodnej i rozporządzeń ministeryalnych dotyczących tej ustawy, normuje i powszechna ustawa cywilna w §§ 340, 341, 364, 365, 413 i 491, stosunki prawno-wodne, a dalej także ustawa leśna z roku 1853, §§ 7, 8 oraz 24 do 43 i górnicza z 105 i 106 oraz 128 dd 131 a wreszcie § 133.

TREŚĆ:

Str.

Wstęp........................

§ 1. Pojęcia wstępne.................

§ 2. Ilość wody i spad................

a)    Ilość wody...................

b)    Spad .....................

§ 3. Zakład wodny..................

1)    Ujęcie wody..................

a)    Jaz ......................

b)    Wpust do kanału roboczego...........

c)    Urządzenia dodatkowe.............

2)    Urządzenia doprowadzające wodę użytkową na motory wodne ..................

3)    Motor wodny .................

a)    Koło wodne..................

b)    Turbiny....................

c)    Obudowa motorów wodnych...........

§ 4. Rentowność zakładu wodnego...........

a)    Roczne koszta zakładu.............

b)    Obliczenie rentowności zakładu wodnego.....

§ 5. Zakłady okręgowe . . .

§ 6. Siły wodne ziem polskich § 7. Postanowienia prawno-wodne dotyczące zakładów

wodnych ....................

10

10

16

20

25

28

33

36

37

44

44

50

61

62

63

72

81

95

rOydairmictiiJü Księgarni Polskiej

Bernarda Połanieckiego roe Lrooroie.

zaßBDniEnm TEmmcznE DDBUDBiuy kraju.

Grono techników, skupiających się w Polskiem Towarzystwie Politechnicznym we Lwowie, podjęło wydawnictwo popularne o sprawach technicznych, związanych z odbudową kraju, poruczając redakcyę inż. Ar. Kühnelowi. Przedmiot każdy opracowany będzie w oddzielnym uslępić w sposób ściśle fachowy, a jednak przystępny i łatwo zrozumiały dla szerokiego grona czytelników, dla każdego kogo sprawy odbudowy obchodzą i kto pragnie znaleść wskazówki praktyczne.

Prace omówią następujące temata:

1.    Regulacya wsi i miast;

2.    Budowa komunikacyi lądowych i wodnych;

3.    Przedsiębiorstwa i zadania gminne ;

4.    Zaopatrzenie miast i wsi we wodę ;

5.    Kanalizacya;

6.    Ogrody, sady i parki ;

7.    Cmentarze ;

8.    Zakłady gazowe;

9.    Zakłady elektryczne;

10.    Rzeźnie;

11.    Materyały budowlane;

12.    Budownictwo;

13.    Odbudowa kościołów;

14.    Hygiena i estetyka mieszkania;

16.    Budynki dla przemysłu drobnego i dla rzemieślnika;

17.    Budownictwo wiejskie;

18.    Parcelacya i komasacya;

19.    Mapy katastralne, a procesa gruntowe;

20.    Melioracye rolne ;

21.    Wyzyskanie sil wodnych i zakłady wodne;

22.    Gospodarstwo rybne;

23.    Automobile.

.

-

/

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000278457

N-341306