Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

5. szám - Dr. Szigyártó Zoltán: Új megoldás a felülről vezérelt öntözőcsatorna-rendszerek üzemének programozására

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 63. ÉVFOLYAM 5. SZÁM 193—244. oldal Budapest, 1983. május Új megoldás a felülről vezérelt öntözőcsatorna-rendszerek üzemének programozására Ilii. S Z I G Y k It T Ő Z o I, T Á N* a in fi szaki tudomíinyok doktora A tanulmány célja Az öntözőcsatorna-rendszerek üzemeltetésekor a cél az, hogy a termelői vízkivételeken keresztül az öntözővíz a szükséges időben és mennyiségben a termelőkhöz jusson. A cél elérése érdekében a csatornarendszereket alulról, vagy felülről vezérelt rendszerként építik ki. Mindkét megoldásnak vannak előnyös és hátrányos vonásai [1], s így a tervezés során a vezérlési rendszert a beruházási költségek, továbbá a vízveszteségek, a megbízhatóság. s a különböző egyéb üzemi előnyök szem előtt tartásával, mindig egyedi mérlegeléssel kell meghatározni. Csupán az öntözőcsatorna-rendszerek üzemeltetése szempontjából nézve a kérdést, igen lényeges viszont az, hogy az alulról vezérelt rendszerekben (helyes tervezés és kivitelezés esetén) a bögéket elválasztó műtárgyak segítségével csupán a vízszinteket kell meghatározott magasságban tartani ahhoz, hogy a termelők az általuk szükségesnek ítélt öntözővizet időben és kellő mennyiségben megkapják. Ezzel szemben ugyanez a felülről vezérelt rendszerekben csak úgy érhető el, ha a vízszinttartás mellett a csatornarendszer fővízkivételén(az elsőrendű fővízkivételen) és a csatorna elágazásoknál létesített további vízkivételeken (a másod-, illetve harmad-, vagy negyedrendű fővízkivételeken) keresztül az igényelt vízmennyiséget kellő időelőnnyel a csatornákba még külön be is adják. Abban az esetben, ha a vízigények a csatornák vízszállítóképességéhez képest kicsinyek, az igényelt víznek a termelőkhöz juttatása általában még a felülről vezérelt rendszerekben sem okoz gondot. Ez ugyanis ilyenkor a legtöbbször megoldható egyszerűen úgy, hogy bő ráhagyással, az igényeket lényegesen meghaladó vízhozamokat engednek a. csatornákba. A fölös víz pedig a felülről vezérelt rendszer túlfolyóin az öntözőcsatorna-rendszerből eltávozik. Már egészen más a helyzet akkor, ha a vízigények megközelítik a csatornák vízszállító képességét, s ha még ráadásul ezek térben és időben is jelentősen változnak. Ilyenkor a felülről vezérelt rendszerekben a rendelkezésre álló vízkészletek jó kihasználása csupán úgy oldható meg, ha az üzemeltető a * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. csatornarendszer, illetve a csatornák fővízki vételeinek a vízszállítását a lehető legnagyobb mértékben hozzáigazítja az alattuk levő csatornaszakaszok mentén jelentkező mindenkori tényleges vízigényekhez. Hogy ezt meg lehessen tenni, ismerni kell azokat az időelőnyöket, amelyekkel előbb kell a fővízkivételeket nyitni, illetve zárni ahhoz, hogy a csatornák mentén üzembe lépő termelői vízkivételeknél időben rendelkezésre álljon az igényelt vízhozamai; anélkül, hogy az üzemidejük végén lezárt termelői vízkivételek részére a rendszerbe fölös vízhozamot továbbítanánk. A probléma gyakorlati megoldását szolgálja viszont az, hogy az igényelt vízhozamok helyének, a termelői vízkivételek igényelt üzemidejének, továbbá az említett időelőnyöknek az ismeretében a fővízki vételek üzemét előre beprogramozzuk. E programozási feladat megoldására — az általunk kidolgozott ,.átvonulási elmélet"-re [2- 4] támaszkodva — egy lehetőséget már korábban is bemutattunk [5]. Az átvonulási elmélet továbbfejlesztése [6—8] azonban az eljárás pontosabbá és egyszerűbbé tételét is lehetővé tette, s a továbbiakban e programozás ilyen alapokon kifejlesztett új megoldásáról adunk átfogó képet. Az időelőnyök számítása Elmélet i alapok Az átvonulási elmélet szerint ha egy felső „indulási" szelvényben a Q vízhozamot egy Q

ü értékkel megváltoztatjuk, akkor az attól L távolságban levő „érkezési" szelvényben a vízhozam változása a QL(Í) = Q

ü F(<, X, k) *(m» (1) t Y(t. ;..*) = f V "d.r (—) (2) összefüggés szerint zajlik le (1. ábra), ahol F(7, k) a „gamma eloszlásfüggvény" szimbóluma, t=T-ATés T = 0 az indulási szelvényben hirtelen bekövet kező vízhozamváltozás időpontja másodpercben, /IT az indulási szelvényből elinduló, s az érkezési szelvénybe befutó infinitézimális magasságú lökés-