Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
2. szám - Dr. Schneider Szilárd: Körvezetékes vízellátó hálózatok optimalizálása
Dr. Schneider Sz.: Körvezetékes vízellátó hálózatok Hidrológiai Közlöny 1973. 2. sz. 67 Eltérő a víztorony szerepe. Az átfolyó torony a főveztéket elhatárolta a hálózattól. Az új víztorony nem átfolyó, hanem hálózatból töltött. Üzemét jellemzi, hogy nemcsak szolgáltat vizet a hálózatba, hanem a hálózatból vizet vételez is, és pedig a töltéshez szükséges mennyiséget. Ez az ellennyomó torony ellentétben az átfolyó toronnyal nem határolja el a fővezetéket a hálózattól. Főnyomócsövek a többi vezetékágakkal együttesen alkotják a hálózatot. Az új torony biztonsági és nyomást/irtó [2], vagyis tározóképessége nem elegendő a napszaki fogyasztásingadozás kiegyenlítésére. Feladata biztonsági tartalék tározása ós a fogyasztás és vízszállítás közötti különbözet áthidalása a szivattyútelep szabályozási lépcsőjén belül [2]. Egy kiegyenlítő víztoronnyal vagy kiegyenlítő magaslati medencével üzemelő hálózat optimalizálása egyszerűbb, példaként a bonyolultabb esetet, nyomástartó tornyot választottuk. A veszteségmagasságot továbbra is a szivattyútelepen mért abszolút (hasonlító sík feletti) nyomásmagasság és az ellátott fogyasztóterület legnagyobb abszolút nyomásmagasság-igény közötti különbözetként definiáljuk. Ezt a veszteségmagasságot körvezetékes hálózat optimálásánál is felbonthatjuk két tagra, az egyik a víztorony fenékszint és a legnagyobb nyomásmagasság-igénv különbözete, a másik tag a magasságkülönbség a szivattyútelepen mért nyomásmagasság és a víztorony fenékszintje között. A bevezetőben tárgyalt „klaszszikus" példától eltérően azonban a veszteségmagasságnak ez a második tagja nemcsak a szivattyútelep vízszállításától (l/s), hanem a fogyasztástól (l/s) is függ. A fővezeték jelleggörbéjének helyébe a hálózati jelleg görbesereg lép (2. ábra). A [2] alatt idézett tanulmány részletesen tárgyalja a jelleggörbesereg szerepét a hálózati szivattyútelepek szabályozásánál. A körvezetékes hálózatok optimalizálása csak a hálózati vesztesémagasság célszerű és általános érvényű definiálása és a hálózati jelleggörbesereg fogalmának általánosítása után vált egyáltalán lehetővé. A víztorony fenékszintjét továbbra is az a követelmény szabja meg, hogy az összes csomópontokon biztosítva legyen a szükséges nyomásmagasság. A ^klasszikus" példától eltérően azonban nem feltétlenül a csúcsfogyasztás a kritikus üzemállapot. A hálózati veszteségmagasság meghatározásához szükséges adatokat, az adott fogyasztás víz- és nyomásigényeket kielégítő toronyfenékszintet és a szivattyútelepi nyomásmagaságot hidraulikai ellenőrző számítással számítjuk [1] ki. A tekintetbe jövő átmérőkombinációk vizsgálatánál rögzítjük az egyes ágak átmérőit. A csomóponti absz. nyomásigények adott, a csőátmérőktől független állandók. Egy üzemállapotot a csomóponti fogyasztás értékek (l/s), a betáplálás (l/s) és egy feltételesen megadott torony fenékszint (m. Orsz.) határozzák meg. A számítással nyert csomóponti nyomások általában eltérőek az illető nyomásigényektől, az egyes csomópontokon nyomáshiány vagy nyomásfelesleg adódik. A hidraulikai ellenőrző számításban a feltételesen előírt fenékszintet úgy módosítjuk, emeljük vagy süllyesztjük, hogy a hálózatnak legalább egy csomópontján egyezzék a nyomás a nyomásigény értékével, és egyik csomóponton se legyen nyomáshiány. A további üzemállapotok vizsgálatánál az előző üzemállapotban számított fenékszintet írjuk elő és azt csak akkor módosítjuk, emeljük, ha a számítás nyomáshiányt mutat ki. Végeredményként kiadódó fenékszinttel tehát egyik vizsgált üzemállapotban sincs nyomáshiány. A torony fenékszint számítása szempontjából nézve az az üzemállapot „kritikus", melyben valamelyik csomóponton egyezik a számított és az igényelt nyomás. Az illető csomópontot pedig ugyanebből a szempontból „kritikus" csomópontnak tekintjük. Az összes többi csomóponton nyomásfelesleg mutatkozik. A hálózat átmérőinek optimalizálásával kiadódik a víztorony optimális szintje is a max. absz. nyomásmagasság-igény felett. A jelleggörbesereg a rögzített medenceszinthez igazodik. A medenceszint növelése egy méterrel az összehasonlító költséget G millió forinttal növeli. A fővezeték és a hálózat gazdaságossági vizsgálatának összehasonlítását folytatva rátérünk a második lényeges eltérés tárgyalására [4]. A fővezeték összehasonlító költsége egy egyváltozós függvény, a hálózat költsége ezzel szemben több, számos változótól függ. Az összehasonlító költségben a D átmérő helyébe a 1) átmérő rendszer lép: T) = D V D. 2 D p. . ,D S K(i)) = B(B) + h(n)-G millió Ft A változók száma kisebb a hálózat ágainak számánál. A meglevő ágak átmérői adottak, tehát nem változók, hanem állandók. Továbbá új hálózat tervezésénél vagy jelentős mérvű bővítésnél elő kell írni, hogy a körvezetékes hálózat egyes csőszakaszait vagy teljes köreit képező ágak átmérői azonosak legyenek. Egy utat alkotó ágsorozatot a gyakorlatban csőszakasznak nevezzük. Ilyen előírás nélkül optimális hálózatként egy elágazó hálózat adódhat. A körvezetékes hálózat ugyanis az elágazó hálózattal szemben eleve gazdaságtalan, a körvezetékes hálózat többletköltsége a biztonság ára. no 210 200 I 160 100 200 300 WO 500 600 700 Q-siivattyutelcp M 2. ábra. Hálózati jelleggörbesereg Puc. 2. XapaKmepime npuebie cemeu Abb. 2. Netz-Kennlinienschar
