Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

1. szám - Dr. Varga István–Hidvégi János: A vízszintszabályozás minőségi vizsgálata nyíltfelszínű csatornákban

24 Hidrológiai Közlöny 1981. 1. sz. Dr. Varga I.—Hídvégi J.: A vízszintszabályozás A

r- 25,0 Aq -100,0 T, - 300,0 Ti -300,0 T„- 100,0 T„-100,0 iq= Ah= Ah 3000 t[s] 12. ábra Arányos szabályozóval történő felvízszintszabályozás átmeneti állapotai Abb. 12. Impermanente Zust'ánde der mit proportionalem Regler vorgenommenen Oberwasserstandsregrdierung A példaként bemutatott vízszintszabályozások vizsgálata rámutat arra, hogy az üzemelés, a csatorna és a szabályozó paraméterei szoros kapcsolatban vannak a minőségi jellemzőkkel. A kölcsönhatások törvényszerűségeinek ismerete és figyelembevétele nélkül vagy csak rossz minőségű vízszintszabályozás, vagy még az sem valósítható meg. A tanulmányban vázolt eljárás alkalmazási területeit a következők szerint lehet vázolni, beleértve a bemutatott példákat is: — öntöző- belvíz- és szivárgóvíz átemelő szivattyútelepek vezérlőberendezéseinek tervezésénél; — hidraulikus al- és felvízszint-szabályozók tervezésénél; — al- és felvízszint-szabályozású öntöző- belvízés szivárgó csatornarendszerek optimális üzemrendjének meghatározásánál; —- nvíltfelszínű csatornarendszer számítógépes folyamatirányításának tervezésénél; — kézi és automatikus működtetésű vízkivételek és duzzasztóművek üzemrendjének meghatározásánál; — szabályozott folyószakaszokban fellépő, pl. vízerőművek csúcsüzeme által okozott átmeneti áramlások jellemzésére; becslés jelleggel, al- és felvízben egyaránt; — folyami és üzemvízcsatornás vízerőművek terhelésváltozásainak áramlási viszonyokra gyakorolt hatásainak vizsgálatánál becslés jelleggel; — vízerőművek alvízi meder stabilitása szempontjából megengedhető üzemrendjének ill. adott üzemrendhez tartozó alvízi mederkialakítás meghatározásánál, a lehetséges változatok számának csökkentéséhez. 7. Összefoglalás Tanulmányunk egy eljárást mutat be, amely alkalmas a szabályozott vízszintű csatornákban létrejövő átmeneti áramlási állapotok minőségi vizsgálatára. A szabályozott csatornaszakasz átmeneti áramlási állapotait a Saint—Venant-féle egyenletek munkaponti linearizálása után az X

s

k(x, p) = W

s(z, p)-Xrt(p) mátrixegyenlettel jellemeztük az operátor-tartományban. A csatornaszakaszt dinamikailag egyértelműen jellemző YV(x,p) átviteli mátrix, elemeit a 2. táblázatban adtuk meg. A továbbiakban a két alapvető vízkormányzási rendszerrel, a közvetlen módon megvalósuló alvízszint- és felvízszint-szabályozással foglalkoztunk, amelyek teljes szabályozási folyamatát jellemzi a következő két, paraméteres algebrai egyenletrendszer az operátortartományban: — Felső vezérlésnél: H(x,p) = Q

1(p)Y

B

l(x, p) + +Q

1(V)Yu

1(h \>)Yc

Rf(p)Y

H

2(x, p) Q(x, p) = Q

1(p)Y

Q

l(x, p) + +Gi(p)Fff

1(Z, p)F

6*/(p)F

Q

2(x, p) — Alsó vezérlésnél: H(x,p) = Q

2(p)Y

ll

2(x,p) + + <3

2(p)r

H

2(0, p)Fefí

(i(p)Fi/

1(a;, p) Q(x, p) = Q

2(p)Ya

2(x, p) + + Ö

2(

P)Ftf

2(0, p) YeRa{p) Yqi{x, p) A vízszintszabályozó berendezések jellemzésénél arányos és integráló jellegű szabályozókat vettünk figyelembe, amelyek átemelő szivattyútelepek és hidraulikus vagy villamos vezérlésű vízszintszabályozók jellemzésére egyaránt alkalmasak. A hidraulikai paraméterek h(x,t) és g(x,t) időfüggvényeit a Krilov-féle integrálkvadratúrával állítottuk elő 11 tagú sor felhasználásával. A„- 100,0 A„~ 100,0 Ti = 100,0 Ti - 300,0 T

h - 10,0 T

h - 10,0 500. 1000 /2000 2500 SOOlT t[sf 13. ábra Integráló szabályozóval történő felvizszintszalyozás átmeneti állapotai Abb. 13. Impermanente Zu standé der mit integrierendem Regler vorgenommenen Oberwasserstandsregulierung