Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)

3-4. szám - Korszerű eszközök és módszerek a területi vízgazdálkodásban III. - Dr. Orlóci István: Regionális vízellátó rendszerek optimális fejlesztési programja

192 Hidrológiai Közlöny 1974. 3—4. sz. Dr. Orlóczi I.: Regionális vízellátó rendszerek Bit,) 1. ábra. A vízellátás fejlesztésének folyamata és a diszkontált költségek változása lesztés ütemezése optimalizálható és a legkisebb költséget eredményező beruházási ciklus idő (ami ez esetben állandó értékű) meghatározható. A valóságban, az igény-függvénv általában nem lineáris és a kielégítés sem teljes (/ — E<0), valamint a művek véges élettartamúak, a ciklusidő általában nem konstans, de a költségfüggvénynek van szélsőértéke. A vízellátási művek teljes kihasználása csak a ciklus idő végén — elvileg a következő kapacitás belépésekor —következik be és üzemköltsége ekkor lesz minimális. A szerkezetek optimális méreteinek meghatározására szolgáló gazdaságossági vizsgálatok eltérő értékeket eredményeznek attól függően, hogy a költségeket a „mértékadó" (maximális) vízhozam, vagy pedig a „tényleges" vízszolgáltatási folyamat alapján határozzuk meg. Bizonyítható, hogy az utóbbi szerinti értékek és a hozzájuk tartozó költségek a kisebbek. A gazdaságilag optimális méretű vízmű általában többféle műszaki és telepítési változattal valósítható meg, . amelyek lehetnek egymást helyettesítő, vagy kiegészítő jellegűek. Ennek megfelelően a rendszer lehet diszkrét művek halmaza, vagy pedig integrált egység, amely utóbbinál az üzemirányítás optimalizálása jelentős feladat. A vízellátórendszer fejlesztési programjára vonatkozó operációvizsgálat célja tehát hosszútávú mérlegeléssel meghatározni, hogy hol, mikor, milyen nagyságú és rendszerű műveket kell építeni, a különböző helyen és időben jelentkező vízigénynek legkisebb összes költséggel történő kielégítése érdekében. Az A — adottságok vektornak két komponense, a természeti, a vízkészletet — minőség szerint differenciáltan — jelölő AQ

q{X, y, z, t) és a pénzforrásra vonatkozó A B(X, y, z, t) lényeges a modell szerkesztéséhez. Az /-igény komponenseit szintén minőség szerint indokolt megkülönböztetni, pl. így I

3(x, y, z, t). A modell mérlegegyenletei tehát az alábbiakból szerkeszthetők meg. £AQ(X, y, z, t)^HI

Q(X ,y, z, t) — a vízkészletekre, egyben a rendszer hatásterületére, UB(M)S HAb — a beruházásokra, ZI

q(x, y, z, t)^£E

q{x, y, z, t) — a vízszolgáltatásra. v A program szervezése során számítani kell mérleghiányra. Vonatkozhat ez a vízkészletekre, amikor a vizsgált terület bővítése, újabb vízforrások igénybevétele szükséges — amelyek újabb igényeket kapcsolnak a rendszerbe — és növekedik a költségigény is. Az anyagi lehetőségek hiánya esetén vagy a pénzkeretek időbeli elosztását kell módosítani pl. hitelfelvétellel, vagy az igényeket kell csökkenteni, amelyet az optimalizálási program a kárfüggvény révén el is végez. A Jó minőségű vízkészletekkel történő takarékoskodás érdekében törekedni kell arra, hogy a modell a vízszolgáltatást a vízminőség szerint is optimalizálja. Ennek érdekében a célfüggvényt az alábbi formában indokolt meghatározni. K(M) + (I-E)+R(AIq) = minimum, ahol K(M) az összes költség — (beruházási és üzemköltségek), D(I — E) a kielégítetlen igényből származó kár- és a R(AIq) pedig valamely igénynek a szükségesnél jobb minőségű vízzel történő kielégítését terhelő érték függvénye. A vizsgálatok gyakorlati alkalmazása A vázolt fejlesztési modell alapelveivel megegyezően az optimalizálást lineáris programozással végezték el. A fejlesztési időszak meghatározásánál elsősorban a művek élettartamát, a folyamat jellemzőit és az adatokra vonatkozó prognózisok megbízhatóságát mérlegelték. A választott 50 éves időtávot 5-, ill. 15 éves beruházási ciklusra bontották. A program ezeket külön-külön mérlegelve, a teljes időszakra vonatkozó költségminimalizálás alapján határozza meg az optimális rendszer elemeit. Az OVH Vízügyi Szervezés- és Számítástechnikai Iroda (igazgató: dr. Angyal Gábor) irányításával végzett módszertani vizsgálatokat kiegészítették a döntési modell gyakorlati alkalmazásával és a Pécsi Régió területére kidolgozták a modell műszaki-gazdasági paraméterrendszerét és ezek számítási módszerét. A tervezési munkákat az alábbiak szerint — az általános operációs sémának megfelelően — csoportosították : a) a regionális vízellátó rendszer érdekeltségi területe; b) a vízigények;