György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
I. Alapok
1-96 ALAPOK egészségvédelem, tűzrendészet stb.), de meg kell vizsgálni azt is, hogy az adott helyzetben nem sziik- séges-e az előírtakon túlmenően az ide vonatkozó igényeket kielégíteni. Az egyes igények súlya általában különböző. Vannak olyan követelmények, amelyeknek kielégítése egy-egy konkrét esetben a műszaki megoldással együtt bekövetkezik, vagy csekély ráfordítással kielégíthetők. Egyes követelmények nem teljes értékű kielégítése jelentéktelen hátránnyal jár, ezért részben elhanyagolhatók. Az elhanyagolás tényét azonban feltétlenül ki kell emelni és meg kell indokolni. Hatóságilag előírt követelmények sosem, hanyagolhatók el. Az igények mértéke két alapjának jellegéből következik, hogy az igények pontosan sosem állapíthatók meg. Az előirányzott élettartamot is tekintetbe véve, az igények idősort alkotnak Q(t), aminek véletlen jellegű részei sztohasztikus folyamatot £(í) képeznek. Az igények mértéke az időtől is függő valószínűségi változó. Ennek a sztohasztikus folyamatnak van egy az időtől többé-kevésbé determinisztikusán függő trendje, ami az igények előre látható változását tükrözi. E körül az időfüggvény körül ingadozik az igény tényleges mértéke. Az igénynek lehet periodikus jellegű napi, heti és évi változása is (pl. vízfogyasztás), amit a felmérésnél tekintetbe kell venni. Az igénykielégítést célzó műszaki létesítmények tényleges jellemzői kisebb-nagyobb mértékben eltérnek a tervezett jellemzőktől. Az eltérések okai: a névleges geometriai méretektől való gyártási eltérések, a felhasznált anyagok fizikai és kémiai tulajdonságainak ingadozása, a létesítmény működési módjának a valóságostól eltérő számításba- vétele. Ezek az eltérések a létesítmény korával megváltoznak (korrózió, kopás, utószilárdulás, kémiai átalakulás stb.). A létesítménynek az igények kielégítésével kapcsolatos jellemzői ugyancsak idősort alkotnak, R(t), aminek véletlen jellegű részei sztohasztikus folyamatokat képeznek, amelyeknek szintén van trendje (irányvonala). A MÉRETEZÉS LÉNYEGE Az igények és a létesítmény jellemzőinek egybevetése alapján állapítható meg, hogy a létesítmény az igényeket kielégíti-e vagy sem. Mivel mind az igények, mind a műszaki jellemzők időben változó valószínűségi változók, a matematikai statisztika és a valószínűségszámítás segítségével csak olyan kijelentés tehető, hogy a létesítmény az előirányzott élettartama alatt a vele szemben támasztott követelményeknek milyen valószínűséggel tud eleget tenni. A méretezés abból áll, hogy egy létesítmény méreteit adott műszaki megoldás és anyagminőség mellett úgy állapítják meg, hogy az a követelményeket az előirányzott élettartam alatt egy előre megadott valószínűséggel kielégítse. Ha a létesítmény a vele szemben támasztott követelményeknek nem tud eleget tenni, akkor a következményei különbözőek lehetnek. Súlyosabb esetben az igény ki nem szolgálása jelentős kárral, vagy haszon elmaradásával jár együtt. Pl. ipari víz hiánya esetében a termelés csökken. Egyes esetekben, pl. tartószerkezetek, az igény ki nem elégítése, azaz a teherbíró képesség kimerülése a létesítmény tönkremenetelét is jelenti, ami a kárt növeli és az újralétesítésig a haszon is elmarad. Azt a valószínűséget, amely mellett a létesítménytől az igények kielégítését az előirányzott élettartam alatt megköveteljük, az igény ki nem elégítésének gazdasági következményei és a létesítmény költségeinek (létesítési és üzemelési költségek) egybevetése útján valószínűségelméleti és gazdasági számítások alapján kell és lehet meghatározni. A költségeket a pénzben ki nem fejezhető károk miatt, esetleg részben szubjektív alapon módosítani kell. (Pl. a természeti táj előnytelen megváltoztatása, kényelmetlenségek stb.) A vállalható kockázat mértékére támpontot ad a következő képlet: az alapösszefüggés: P{[£(í)-£(í)]sO}sl-i 0 <ísf, ahol R a műtárgy vonatkozó kapacitása; Q a műtárggyal szemben támasztott igény; - a ki nem elégített igények kockázata; T a műtárgy előirányzott élettartama. Ha G(k) = C0(b0 + br lg k) a műtárgynak a vállalt kockázattól függő költsége, D az esetleges tönkremenetelkor okozott kár, az elmaradt hasznot is beleértve, akkor a vállalt kockázat reciprok értéke: 112
