Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)
10. szám - Tóth András: Tárolás gazdaságossága regionális vízellátó rendszerben
Hidrológiai Közlöny 1977. 10. sz. 452 Tárolás gazdaságossága regionális vízellátó rendszerben TÓTH ANDRÁS* A kommunális vízellátó rendszerekre jellemző, hogy a termelés egyenletes, a fogyasztás pedig a nap folyamán változik. Noha elvileg megoldható a fogyasztás igényeihez alkalmazkodó változó vízhozamú vízkivétel, a szokásos technológiai megoldásoknál előnyösebb az állandó vízhozam. Közismertek ugyanis azok a hátrányok, melyek a kutak rángatásából erednek és elhomokolódást eredményeznek, valamint azok a nehézségek, melyek a derítők, szűrők beindítását—leállítását kísérik. Az egyenletes víztermelés és a változó fogyasztás kiegyenlítésére tárolókat kell alkalmazni, melyeknek kapacitása szokás szerint a napi vízigény 20—25%-a. A napi víztermelési kapacitás tárolandó hányada a tárolási görbéből grafikus úton határozható meg. (1. ábra), ehhez járul még a tűzoltási, ill. biztonsági tartalék. Utóbbi haszna áramkiesés vagy más víztermelési üzemzavar esetén érvényesül. A tűzoltási tartalék volumenét előírások szabályozzák [1], a biztonsági tartalék mértékét esetenként kell megállapítani. Városi vízellátás tekintetében hazai tapasztalatok szerint is elegendő az említett 20—25%-os tárolás, regionális vízellátásnál ennél jóval többet tárolnak. Külföldi példákból ismert, hogy 100%-os tárolásra törekednek a regionális rendszer biztonsága érdekében. Erre még akkor is szükség lehet, ha a meghibásodott főnyomócsövet gyorsan megjavítják [2]. Mindenesetre magától értetődik, hogy minél nagyobb a vízellátó rendszer sebezhetősége, azaz minél hosszabbak a távvezetékek, annál nagyobb biztonság szükséges, és annál nagyobb hányadot kell tárolni. Konkrét, számszerű adatok érdekében már részletesebb elemzés szükséges. Ennek során rá fogunk mutatni, hogy a napi kapacitás tárolt hányadát az említett biztonsági szempontokon kívül még gazdasági és üzemviteli tényezők is befolyásolhatják: a tárolók beruházási költsége, az energiaköltség, a szivattyúk és villamos motorok hatásfoka, a fogyasztás nagysága és ingadozása. Mindezt egytermelőhelyes hosszú távvezetékes regionális rendszerre vezettük le, eredményeink többtermelőhelyes rendszerekre értelemszerűen vonatkoztathatók. 1. A fogyasztásingadozás szerepe a csővezeték és a tárolás méretezésében Az elosztóhálózat az óracsúcsokat is továbbítani képes, ezzel szemben a víztermelő teleptől a tárolóhoz vezető csővezetéket és általában a távvezetékeket napi csúcsfogyasztásra méretezik. Ha a regionális távvezeték mentén bekapcsolt fogyasztók (városok, községek) nem rendelkeznének saját helyi tárolóval, a regionális vezetéket is óracsúcsra kellene méretezni. A helyi tároló tehát úgy is fel* Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. Fogyasztás Átlag 8 10 12 ft 16 18 20 22 2'ttßro] 1. ábra. Fogyasztáseloszlás és tárolási görbe Puc. 1. PacnpedeAeuue naepy30K u Kpuean amyMyAHifuu fogható, mint tehermentesítő eszköz, melynek létesítése árán elkerülhető az óracsúcsot szállító csővezeték fektetése és helyette kisebb átmérőjű — csak a napi csúcsot szállító távvezeték is elegendő. Ha tehát a tárolók létesítési költsége még kisebb mint az óracsúcsot, ill. a napicsúcsot szállító távvezeték fektetési költségének különbsége, a tárolás mértéke gazdaságosnak tekinthető. Ezt a feltételt (a tűzoltásra szánt tárolókapacitást elhanyagolva) a következő egyenlőtlenséggel írhatjuk le: K cs ó + Kti 6 = Kcsn + KT7 + K TH > (1) ahol: K c sÓ — óracsúcsot szállító cső költsége, K cs n — napi csúcsot szállító cső költsége, KTU — napi kapacitás 16%-át tároló medence költsége, K TI — napi kapacitás 7%-át tároló medence költsége, KTH — helyi tároló költsége, melynek hasznos térfogata a kialakult szokásnak megfelelően nem lehet kisebb a napi kapacitás 25%-nál. Utóbbi költségét KT 25"tel jelölve a fenti terminológia szerint felírható: K t u ^ Kt 2 5 (2) Az (1) egyenlőtlenséggel azt fejeztük ki, hogy abban a feltételezett esetben, mikor óracsúcsot is képes szállítani a távvezeték, az 1. ábrán jellemzett fogyasztásingadozás kiegyenlítésére csupán 16%-os tisztavíz tárolót kell létesíteni a tisztító telepen, és helyi tároló nem szükséges. Ha a távvezeték a napi csúcsot szállítja, elegendő 7%-os tisztavíztároló (szűrőöblítésre 5%, medencemosásra 1% és saját fogyasztásra 1%), viszont helyi tárolók is szükségesek. Itt meg kell jegyezni, hogy óracsúcsot továbbító távvezeték esetén is gondoskodni kell öblítővízről, ez azonban nem növeli a 16%-ot kitevő tárolótér-igényt, mivel a kisfogyasztású (éjszakai) órákban öblítve ez a fo-
