Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
8. szám - Dr. Szolnoky Csaba: Folyók hőszennyezésének folyamatai, a folyamatok rendszere
360 Hidrológiai Közlöny 1980. 8. sz. a, EGYLÉPCSŐS VÍZEMELÉS B, C, 1 B, I ' 1 1 1 1 Ss i fr í ! * i ! í ' T7 LNV | 1 -2 "j 0 E, E, ! * \ « ! L 1 i B, C, 1 B, I ' 1 1 1 1 Ss i fr í ! * i ! í ' T7 LNV | 1 L . _ J_ 1 -v tn í T7 LKV i , !— — -t 1 i i X 1 T —rí —I 1- l~t 1 ! b, KÉTLÉPCSŐS VÍ1EMELÉS B, C, Cj C 3 C'i D HT íj £ + | Bi | j i ^ '^Hűtőt orony 'hűtéskor E j 1 . 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 -vLNV 1 1 -Sí ! | i J i X 1 !§ ! 5 3 i ! ! ! ! i 1 J 1 h-f1 M 1 i i i i ^ Hűtőtorony [ j néikí l r i i i i <1 j i 1 1 i l i 1 h 1 -r-,lkV 1 Ü-fl rí 1 f" r ! ! ' \ 4 L l-l, r i i i i <1 j i i i 1 i-T—^—f-rr * i i 5. ábra. 1 fűtőrendszerek hidraulikai hossz-szelvénye egylépcsős (a) és kétlépcsős vízemelés (b) esetén <Puz. 5. ruöpaeMitecKuü npoiJiiiAb óx/iaóurne/ibiioii cucmeMbi npu oOiiocrnynewiamoM (a) u deyxcmynemamoM (ó) nodbeMe eodu Abb. 5. Hydraulisches Lángsprofil der Kühlsysteme bei ei)istufiger (a) und zweistufiger (b) Wasserförderung tői eltérő („természetes") okokra visszavezethető AQcn hőáram változás miatt. A folyó ÁK szakaszának hőmérlege így valójában a I-A K sebességgel mozgó vízrészecske szempontjából QcK = QcA+(At m& x-At E)Q h • Cp • q±AQ r n, [W] alakban írható fel. A hűtőrendszerben és a folyóban a hőterhelés fentiek szerinti folyamata hasonlóan játszódik le a 4. ábrán vázolt esetekben is: a) A parti műtárgyakkal megoldott vízvétel és visszavezetés hasonló folyamatot eredményez, csupán a hideg- és melegvíz-csatornabeli hatások maradnak el. b) A kétlépcsős szivattyúzás lehetőséget teremt az ún. utánkapcsolt hűtőtornyok (HT) esetleges alkalmazására, pl. a hőszennvezés szempontjából kritikus nyári időszakban. Az elvont hulladékhő egy része ekkor a hűtőtorony segítségével közvetlenül az átmoszférának adható át, természetesen jelentős beruházási és üzemköltség többlettel. Utóbbit érzékelteti az egyszerű frissvízhűtés és a kétlépcsős szivattyúzással üzemeltetett liűtőtornvos hűtés 5. ábrán vázolt hidraulikai hosszszelvénye. Hazai erőműveinknél a szivattyúk Dr. Szolnoky Cs.: Folyók hőszennyezésének folyamata manometrikus emelőmagasságára az alábbi értékek az irányadók: H % 15 m H í m //' 2 % 5 m 20 m Hatások cs következmények a hőszennyezés folyamatában A hűtővizet érő legfontosabb hatások, folyamatok és körülmények a 6. ábrán vázolhatok: a) A hőhatás a víz hőmérsékletének a D kondenzátorokban való hirtelen emelkedésével indul és folytatódik az E csatornában, valamint a folyó Il-J szakaszában lejátszódé) visszahűléssel. b) A vizet és a vízben élő szervezeteket érő mechanikai hatást a hűtőrendszer egyes elemein való áthaladás során bekövetkező sebesség-, irány-, és nyomásváltozások jelentik, amelyek elsősorban a C 2 szivattyúzásnál következnek be, de jelentős behatást jelenthetnek a C 3, D és E., elemek is. c) A fenti hatások és következmények alakulását a hűtőrendszer és a befogadó hidrológiai —meteorológiai jellemzői, — a hűtőrendszer műszaki adottságai, - a folyóbeli hidraulikai viszonyok alapvetően befolyásolják. A hidrológiai—meteorológiai hatások a változó vízállású, nagyfelületű folyóban erőteljesebben, míg a hűtőrendszer egyes elemeiben alig, vagy egyáltalán nem is jelentkeznek. Utóbbiban a vízmozgás jellemzői (nedvesített szelvény, sebesség, mozgásállapot, tartózkodás idők) az erőmű műszaki adottságaitól meghatározottak. A kutatás szempontjából a hőterhelés—hőszennvezés összetett folyamata ígv két. jellegében különböző szakaszra, a hűtőrendszer B-E szakaszára és a folyóbeli fí-J folyamatokra bontható. Az előbbi szakasz jellemző folyamatai bizonyos korlátokkal általánosíthatók, a tapasztaltak átvihetők más erőművek hasonló) műszaki adottságú rendszereire is. A folyóbeli jelenségek ezzel szemben összetettebbek, állandóan változó hidrológiai körülmények között zajlanak le, és jellegzetességeik esetenként külön-külön vizsgálandók, a kutatás eredményeinek várhatóan sokkal kisebb fokú általánosításával. Ez a megállapítás elsősorban a melegvíz el keveredésére (és az így bekövetkező hőmérséklet-csökkenés folyamatára) vonatkozik, a meghatározók itt a folyó egyéni jellegzetességű diffúziós viszonyai és torkolati jelenségei. d) A víz oldott-oxigén viszonyai a fizikai (mechanikai, kalorikus, hidrológiai—meteorológiai) hatások és az ezektől befolyásoltan megvalósuló kémiai és hidrológiai jellegű folyamatok eredőjeként alakulnak. A fizikai folyamatok elemzése alapján rögzíteni lehet:
