Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)

6. szám - Dr. Dávid László: A vízkészlet-gazdálkodás fejlesztése a vízkészlet-vízigény egyensúly folyamatszabályozásával

Dr. Dávid L.: A vízkészletgazdálkodás Hidrológiai Közlöny 1982. 6. sz. 253 dalmi-gazdasági szempontból leghatékonyabbat, azaz elvégezzük az SZ(Zü)j,->-max (9) műveletet. A leghatékonyabb változatot a számszerűsíthető és a nem számszerűsíthető tényezőket egyaránt figyelembe véve, a társadalmi, a gazdasági, a természeti és a műszaki szempontokat egységesen mérlegelő elemzés alapján választjuk ki, különös figyelmet fordítva a szabályozáshoz szükséges valamennyi erőforrásra (pénzeszközök, munkaerő, energia, technológiai szint, ipari háttér, földterület, víz stb.). Kiválasztása így szélesebb körű döntéselemzést kíván, mint az egycélú optimalizálási eljárással meghatározható optimális változat. A leghatékonyabb változatot többkritériumú döntéselemzéssel jelölhetjük ki eredményesen. A vázolt általános folyamatszabályozási rendszer lehetővé teszi az 1. fejezetben kijelölt követelmények teljesítését. E lehetőség kihasználására az általános szabályozó rendszer konkrét formába öntésével nyílik mód. Az alábbiakban ezt a vízkészlet-vízigény egyensúly mennyiségi értékelése példáján mutatjuk be, mivel ez a vízkészletgazdálkodás fejlesztésének egyik legsürgetőbb feladata. 3. A vízkészlet-vízigény egyensúly mennyiségi értékelése A vízkészlet-vízigény egyensúly mennyiségi értékelése a (4) összefüggés szerinti A (i) mátrix 2. és 3. oszlopa elemeinek és az (5) feltételrendszer 3. és 6. feltételének figyelembevételével, illetve ezek konkrét kifejtésével végezhető el, feltételezve, hogy a vízminőségi és energetikai egyensúlyi feltételek egyidejűleg teljesítve vannak. Az eddigi tapasztalatok és vizsgálataink alapján [3] feltételezzük, hogy a vizsgált terület vízkészletgazdálkodási egyensúlyának mennyiségi értékeléséhez ismertek a különböző t időegységekre az F(K)=P{£<K) és az F{I)=P(fi^I) vízkészlet illetve vízigény valószínűségi eloszlásfüggvények, valamint a vízigény kielégítésére rendelkezésre álló vízgazdálkodási rendszer állandónak feltételezett műszaki kapacitása (R). Ismeretes, hogy a műszaki kapacitás is változhat véletlenszerűen, ez azonban a másik kettőhöz képest sokkal gyengébb. Ezért — gyakorlati szempontból — elfogadhatjuk ezt a feltételezést. Feltételezzük továbbá az F(K) és F(I) eloszlásfüggvények függetlenségét, mivel a lefolyás-szabályozás 15—20%-os szintje felett a vízkészletnek és a vízigénynek természetes állapota és általában a nagyobb vízgyűjtőkre jellemző együttjárása már elhanyagolható. Az értékeléshez t időegységként az évet, a július és augusztus hónapokat, valamint július 3. dekádját célszerű választani. Az első három esetén a víztömeget, míg az utolsónál a m

3/s-ban kifejezett vízsugarat, mint vízszolgáltatási teljesítményt választhatja k' mértékegységül. Az egyensúly mennyiségi értékelésére azonos időegységre vonatkozóan az alábbi hat mérlegmutatóból álló rendszer (2. ábra) alkalmazása javasolható : = M

2= « M

4=P(ÍÜ<7); lf

5 = m.(I) K 10 n ' M

3=P(K-=:R); m

r= I

m (10) R ' ahol — m(if) és m(7) a vízkészlet és a vízigény várható (átlag) értéke; és /

9

0 a vízkészlet 10 és a vízigény 90%os valószínűségi értéke. Az M

1 és M.

2 mutató az (5) — 3. feltételnek megfelelően a három mennyiség átlagértékeinek egymáshoz viszonyított arányát méri. Ha M^ 1 és ilf

2 a=l akkor átlagosan sem vízkészlet, sem kapacitáshiány nem várható. Az ennek ellenére esetenként várható egyensúlytalanság (bizonytalanság) mérésre szolgálnak az M

3—M

6 mutatók. M

3 annak a valószínűségét fejezi ki, hogy a vízkészlet kisebb a rendszer kapacitásnál, míg M

4 azt, hogy a vízigény nagyobb a kapacitásnál. E két mutató az egyensúlytalanság tartalmát méri, míg nagyságát az M

5 és az M

6 jellemzi a vízkészlet, illetve a vízigény vonatkozásában, gyakorlati megfontolások alapján — megáll apodásszerűen — választott valószínűségi szinteken. Természetszerűleg nincs akadálya annak sem, hogy e szinteket változtassuk azaz más-más szintet alkalmazzunk az éves, a havi vagy a dekád mérlegelés esetén vagy különböző vízgyűjtő-fejlettségi szinteken. Az M

3—M

e mutatók a (5) — 6. bizonytalansági feltételhez kapcsolódnak. A vízkészlet-vízigény egyensúly helyzete általánosságban az 1. táblázat adataival jellemezhető. Az egyensúly elfogadható határfeltételei — döntően gazdasági megfontolások és a vízgyűjtő fejlettségi szintje alapján — a táblázat valamennyi elemére megadhatók és így a tényadatok és a határfeltételek összevetésével értékelhető az egyensúly helyzete és kijelölhetők az esetleges feladatok. A mérleg-mutatók rendszere természetszerűleg a konkrét feladatoktól függően változtatható. Egyes esetekben elegendő csak az éves és a dekád időegységek és az M

x—M

t mérlegmutatók figyelembevétele. Részletesebb igényű vizsgálatokhoz viszont a mutatókon kívül az eloszlásfüggvények A mutatok a>— / jelöjt szakaszokat jellemzik / arányszámokkal J,K 2. ábra. Az egyensúly mennyiségi értékelésére szolgáló mérlegmutatók rendszere Fig. 2. The set of balance indices for the quantitative evaluation of the balance