Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

2-3. szám - Zimmer Péter: Hálózatszámítás a Fővárosi Vízműveknél

144 HIDROLOGIAI KÖZLÖNY 1992 . 72. ÉVF., 2—3. SZAM Hálózatszámítás a Fővárosi Vízműveknél Zimmer Péter Fővárosi Vízművek, 1566 Budapest, Pr. 512. Kivonat: A cikk átfogó ismertetést ad a Fővárosi Vízműveknél jelenleg is rendszeresen alkalmazott hálózatszámításról, három fejezetben. Az elsőben történelmi áttekintést kapunk a témáról a Fővárosi Vízművekre vonatkozóan. A második fejezet a számítógépes hálózatanalízis technikáját, módszereit ismerteti. A harmadik fejezetben pedig a mai alkalmazási gyakorlatnak megfelelően egy lakótelepi hálózat számítógépes analízisére mutat be a cikk példát, egy hálózatszennyeződési probléma kapcsán. Kulcsszavak: Mérő- és adatgyűjtő rendszer, hálózathidraulikai számítás, hidraulikai modell, identifikációs eljárás, számítógépes hálózatanalízis. i. A hálózatszámítás kialakulása a Fővárosi Vízműveknél A Fővárosi Vízműveknél (a fellelhető dokumentumok alapján) 1939-ben kezdtek először foglalkozni hálózat-hidraulikai analízissel, ami az 1936ban megjelent Hardy—Cross-féle [5] egyszerűsített kézi számítási eljárásra alapult. Az ilyen módon rendkívül sok manuális munkát igénylő számításnak elsősorban üzemtani állapotfelmérés volt a célja. A hálózat-hidraulikai analízis output igényeinek fő vonalai azonban már ekkor kialakultak. (Abszolút- és relatív nyomómagassági térképek [„izoman" vonalak] készítése; vezetékek nyomásvonalainak rajzolása; áramlási viszonyok és vízszállítási kapacitások ismerete.) Érdekes és tanulságos a régi rajzokat áttanulmányozni, különösen a hidraulikai csővezetékhálózati rajzot, mivel kitűnő információt ad az akkori vízellátási rendszerről és a fogyasztási súlypontokról is \ld. 1—6. ábra]. 1950-ben jött létre közigazgatásilag Nagy-Budapest, ami a II. világháború előtti vízellátási rendszert azonnal mintegy 50%-kal megnövelte. A hozzácsatolt ellátási területek, valamint a több éves folyamatos bővítések eredményeként Budapest egy igen bonyolult, több zónás vízellátó rendszerré vált. A hálózati rendszer üzemtani kézbentartásához pedig egyre inkább szükséges lett újból a hálózatszámítás alkalmazása. Az igen bonyolult hálózat hidraulikai analízise azonban továbbra is csak rendkívül nagy mennyiségű kézi számítással volt lehetséges, ezért e kérdés megoldása nagyon nehezen haladt előre. Az 1960-as évek számítógépes előretörése a hálózatszámításban is új fejezetet nyitott. 1966ban Almássy Bálint, magyar mérnök dolgozott ki egy gráfelméleten alapuló korszerű hurokkiegyenlítéses számítási módszert, ami benyújtott mérnökdoktori értekezésében került publikálásra [1], Az alapgondolat továbbfejlesztéseként jött létre az Almássy—Budavári—Vajna [2] féle teljesen automatizálható, rendkívül gyors és megbízható konvergenciájú numerikus módszer. Ennek felhasználásával fejlesztett ki a Fővárosi Vízműveknél Budavári Sándor, a Vízművek mérnöke 1978-ban, egy szimulációs programot a Fővárosi Vízművek számítóközpontjában lévő TPA— 1140 nagyszámítógépre, amely statikus hálózatvizsgálatra ill. hálózatanalízisre alkalmas [4]. A hálózat-hidraulikai analízis számítógépes elvégzéséhez tehát megnyílt a lehetőség. Az első számítógépes hálózatvizsgálat a Fővárosi Vízművek legnagyobb zónájára (Pesti alapzóna) így még ugyanabban az évben, 1978-ban, az ún. "BEFAHUS A'' ( Becker—Fáy—Hunor—Somos Andrásné) identifikációs elmélet alapján készült el [3], Ez az elmélet a következő közelítésekkel élt: O hidraulikailag összevont csővezeték szakaszok bevezetése O geodéziai magasságok származtatása szintvonalas térképről O a csomóponti fogyasztások normák alapján való meghatározása O a csomóponti fogyasztói arányok meghatározása O a kézzel vezetett gépházi üzemnaplók adatainak felhasználása. A közelítések, továbbá az ún. „kevert" adatok (gépházi üzemtani adatok és felvett csomóponti fogyasztás adatok egyidejű alkalmazása) valamint az akkori méréstechnika alkalmazásával azonban csak nagyon nehezen lehetett ún. „idens" modellhez jutni. Ez gyakorlatilag azt jelentette, hogy a csővezetékek amúgyis nagyrészt ismeretlen ún. ,,k" tényezőjét irreálisan nagy értékre kellett változtatni ahhoz, hogy elfogadható eredményt lehessen kapni, továbbá a fogyasztási arányok megváltoztatásával és a gráf egyszerűsítések fokozatos „visszabővítésével" lehetett csak analízist végezni. Az ilyen ún. „kozmetikázások" miatt a hálózatszámítás „hőskora" ezért közvetlen hasznosításra nem volt alkalmas, de lényeges lépcső volt a később kialakult és gyakorlattá vált eljáráshoz. A hálózatszámítás területén az 1978-hoz hasonló fordulópontot jelentett az 1984-es esztendő,