Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

2. szám - Karkus Pál: A szivattyús és duzzasztóműves vizkivétel gazdasági összehasonlítása

98 Hidrológiai Közlöny 1958. 2. sz. Karkus P.: A szivattyús és duzzasztóműves vízkivétel A duzzasztóműves üzemmel a szivattyúzásra fordítandó összeg megtakarítható. Ha ebből a megtakarításból levonjuk a duzzasztó évi költségeinek fedezésére szükséges 347,6 millió Ft-ot, megkapjuk a tiszta megtakarítás összegét, amely 55-tel elosztva adja a tiszta megtakarítás évi átlagát. Az évi átlagos tiszta megtakarítása 190 millió beruházás %-ában kifejezve megadja a duzzasztómű hatékonysági tényezőjét. A hatékonysági tényező nagyságát a 2. ábrán tüntettük fel. Szembetűnő, hogy kis q értékeknél mennyire leromlik a hatékonyság. Ez érthető is, mert ilyen esetben lassú az öntözőrendszer fejlődése, ill. a vízkivétel növekedése, így a duzzasztómű által megtakarítható összeg is lassan emelkedik. A q = 0hoz tartozó hatékonysági értékek azt jelentik, hogy ha a vízlépcső üzembehelyezésekor üzemelő Q vízkivétel tovább soha nem növekednék, akkor mennyi a hatékonyság. Megállapítható, hogy 40 m

3/s alatti vízkivételnél a hatékonyság 4% alatt marad, ilyen esetben aligha viselhetné az öntözés a duzzasztómű és átvágás teljes költségét a tiszaburai lépcsőből. A tiszaburai vízlépcső leendő bögéjéből 1954ben 30 m

3/s vízkivétel volt, a vízlépcső üzembehelyezéséig mintegy 40 m

3/s vízkivételre lehet számítani. A 2. ábrából leolvasható, hogy Q = 40 m

3/s esetén lassú, évi 2 m

3/s-os fejlesztés esetén is a duzzasztómű hatékonysága eléri a 10%-ot. Az évi 2 m

3/s fejlesztés mellett a Kerettervben előirányzott 87 m

3/s vízkivétel a vízlépcső üzembehelyezése után 23 év alatt fejlődnék ki a 40 m

3/s kezdeti értékről. Megtérülési idő A tiszaburai duzzasztómű és átvágás építése 5 évig tart, az 5-ik évben a duzzasztás megkezdhető. A hatékonysági tényező nem állandó, hanem növekvő. Ilyen körülmények között a megtérülési idő nem számítható a hatékonysági tényező abszolút értékének reciproka gyanánt. Simonfai Lászlónak a tiszalöki vízlépcső és öntözőrendszer tervfeladatában először használt módszerű „megtérülési idő" számítását vettük alapul. Eszerint a vízlépcső költségeinek megtérülése akkor következik be, ha K — P

b illetve K = P

2, azaz a duzzasztóműves üzem kiadásai (beruházás + évi költségek) egyenlőek a bevétellel, azaz a szivattyús üzem elmaradt költségeivel. Ha a vízlépcső megtérülése az öntözés fejlesztésének tartama alatt bekövetkezik, akkor P

1

; ha nem, úgy P

2 egyenletét kell használnunk. Először ki kell számolnunk tehát, hogy milyen összetartozó Q, th, q

h határértékek esetén kell a P

x egyenlet használatáról a P-> egyenletre áttérni. Ezek a határesetek akkor következnek be, amikor a megtérülési idő vége arra az évre esik, amikor az öntözés fejlesztése is éppen befejeződik. Az öntözés fejlesztésének befejezése a tiszaburai bögében a duzzasztómű üzembehelyezése előtti évtől számított — — év múlva követq kezik be. Az (la) és (3a) egyenletek jobb oldalait egymással egyenlővé tesszük, t = —^ — helyettesítéssel az egyenlet rendezés után qh 1K = 661,20 + 6,32 Q — 0,16 Q* 0,66 132,58" (4) Különböző Q értékek felvételével az egyenlet q

h-ra megoldható. A q

h érték ismeretében a megfelelő th érték a h Q % képlettel számítható. Amikor a q < qh, t > í/, tartomány összetartozó értékeit számítjuk, akkor az (la) és (3a) egyenletek jobb oldalát kell használni. Az egyenletben q a lineáris tag, így célszerű az egyenletet q-va. megoldani. Az átalakítások után az egyenlet (6,32 — 0,32 0) t + 190 (5) 2 0,16 t

2 + 0,66 t Q és t > th értékek felvételével q számítható. A q > q

h és t <C th tartomány összetartozó értékeinek számításánál a (2a) és (3a) egyenletek jobb oldalát egymással egyenlővé téve az egyenletet f-re célszerű megoldani a számítás megkönynyítése érdekében. Átalakítások után az egyenletünk vízkivétel m

3/s fill/m

3 . Évi megtakarítás millió Ft-ban a szivattyús megoldással szemben Hajtóanyag megtakarítás t-ban évente 10 6,32 -3,12 930 20 3,16 -0,08 1860 30 2,11 40 1,58 50 1,26 60 1,05 70 0,90 80 0,79 87 0,73 3,28 6,48 9,68 12,88 16,08 19,28 21,52 2800 3700 4700 5600 6500 7500 8100 Q és q > q

h értékek felvételével t számítható. A kiszámított értékeket a 3. ábrán mutatjuk be. Tekintettel arra, hogy a t értékek a duzzasztómű üzembehelyezésétől számítódnak, a T megtérülési időt úgy kapjuk, hogy a í-hez még négy évet kell hozzáadnunk. Ebből következik, hogy az építésben megtakarított idő ugyanannyival csökkenti a T megtérülési időt. A görbesereg jellegzetessége, hogy a T megtérülési idő alsó határa Í2,5 év, ha ebből a vízlépcső építési ideje 5 év. A grafikon használata a következő : Legyen a duzzasztómű üzembehelyezése előtti évben az öntözővízkivétel Q = 40 m

3/s, az öntözővízkivétel előirányzott évi fejlődése q = 2 m

3/s, hány év lesz a megtérülési idő? A 3. ábrán a Q = 40