Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)

5. szám - Tóth András–Kiss János: Gazdaságos áramlási sebesség regionális vízellátó rendszerek távvezetékeiben

\ Hidrológiai Közlöny 297(5. 5. sz. 229 Gazdaságos áramlási sebesség regionális vízellátó rendszerek távvezetékeiben TÓTH A N 1> K Á S • és KISS JÁNOS' Regionális vízellátó rendszerek beruházási költségeinek túlnyomó részét, esetenként mintegy 70—80%-át, a nagyátmérőjű csővezetékek létesítésére kell fordítani. Mivel az ellátandó terület vízszükséglete, azaz a távvezetékben továbbítandó vízhozam adott, e csövek átmérője attó függ, hogy milyen áramlási sebességet engedünk meg bennük. Ezt a sebességet gazdaságossági megfontolásoktól független tényezők is korlátozzák. Kis sebességeknél kémiai korrózió és vízpangás veszélye jelentkezhet, túl nagv sebességeknél pedig koptató hatások, túlzott dinamikai igénybevétel okozhat károsodást a csővezetékben. Városi vízellátó rendszerek csőhálózatában az áramlási sebességet 1 m/s-ra szokták választani. Ez az ökölszabály azonban nem alkalmazható a távvezetékekben, mivel túlságosan nagy lenne a csőfektetési költség. Élihez járul még, hogy míg az elosztó-hálózatban a pillanatnyi fogyasztás függvényében állandóan változik a vízhozam — nagy a sebességingadozás, „lazább" biztonságosabb méretezés indokolt; a távvezetékekben (évszakos változásoktól eltekintve) közel állandó vízhozam alakul ki (a fogyasztásingadozásokat a fogyasztók oldalán tarozással egyenlítik ki), és a méretezés szorosabb lehet. * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. A korszerű csőanyagoknak nem árt a nagy áramlási sebesség. A Szentendrén gyártott ,, Sen tab" feszített vasbeton nyomócsövekben például 4 m/sot engedtek meg ivóvíznél és 3 m/s-ot nyersvíznél [1]. Mivel a túl nagy áramlási sebességek okozta súrlódási veszteségek a szivattyúzás energiaköltségeitmértéktelenül növelik, rendszerint megelégednek 2—3 m/s sebességgel, és csak elvétve — tengerentúl — találhatók 5—10 m/s-os adatok — különösen nagy — több méter átmérőjű vezetékeknél [2]. Már e néhány adat is azt sugallja, hogy nagyobb csőátmérőkhöz nagyobb áramlási sebességek tartoznak. Az összefüggés számszerű értékeit azonban csak a befolyásoló tényezők alaposabb elemzésével kaphatjuk meg. 1. Csőfektetés költségfüggvényei Mint már csatornacsövekkel kapcsolatban is megállapítottuk, a csőfektetés beruházási költsége lineáris függvénnyel írható le, melynek független változója a cső keresztmetszeti területe: F [m

2] [3]. Ez a megállapítás feszített vasbeton „Sentab" típusú nyomócsövekre is vonatkozik. Az 1. ábrán felrakott költségadatokból az egységnyi csőhosszra eső K

u

e költség a következő képlettel írható le: /r

c8

C.tFt]= 1230 + 5620 F. (1) Ez a csővezeték a maximális vízhozamot (Q„mx) is el kell hogy szállítsa, vagyis az átlagos vízhozam (Q) 12000 11000 10000 .9000 8000 000 &6000 5000 ' Í000 --fe 3000 2000 1000 0 a _ _ / / - ^ A'tfV' \Sjtim\tvn\ \

r - ^ 0200 WO 500 700 1200 1400 1600 Átmérő, D [mm] 0,03^0,1260,156 0,385 0,071 0,785 1,13 1,54 2 2,08 F[m

2] I. ábra. SentabcsS fajlagos beruházási költsége fektetéssel, földmunkával, ducolással, 10 aim. Abb. I. Spezifische Investitionskosten eines Sentab-Rohrs sand Verlegung, Erdarbeit und Versteifung, 10 ahn