Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)

4. szám - Kubatov István: Ivóvízellátó vezetékhálózatok hidraulikai modelljének létrehozása digitális térkép alapján

37 Ivóvízellátó vezetékhálózatok hidraulikai modelljének létrehozása digitális térkép alapján Kubatov István Eötvös József Főiskola, Vízellátás-Csatornázás Tanszék, 6500. Baja, Bajcsy-Zsilinszky u. 14. Kivonat: A célszerűen felépített vektoros térképből működőképes, a gyakorlatban jól felhasználható térinformatikai és hidraulikai modell építhető fel. Természetesen e feladat megoldhatósága és a megoldási módszer bonyolultsága és a megalkotott modell valószerűsége erősen a kiindulási adatok függvénye. Törekedni kell tehát arra, hogy az a vektoros térkép, amely az egész eljárás alapját képezi a lehető legtöbb, és legpontosabb adatot tartalmazza. Ha a kiindulási adatok jelentősen változnak, általában egyszerűbb - és pontosabb - a modellek ismételt felépítése, mint a meglévők javítgatása. Kulcsszavak: ivóvízellátás, vízvezeték, digitális térkép. 1. A hidraulikai modell létrehozásának indokai A legtöbb magyarországi település esetében alapszolgáltatás a vezetékes ivóvízellátás. E feladat ellátására általában igen összetett, sok- és sokfajta elemből felépülő vezetékhálózat hivatott. A vezetékhálózatok feladata az ivóvíz eljuttatása a vízműtől a fogyasztókig úgy, hogy közben a megengedhetőnél nagyobb minőségromlás ne következhessen be. Éppen ezért a hálózat hidraulikai modelljének megalkotása két fő okból szükséges: - tudnunk kell modellezni a hálózat hidraulikai viselkedését. Például „kézi" módszerrel nagyon bonyolult számításokkal lehet csak meghatározni, hogy a hálózat adott pontján létesítendő tűzcsap mennyi oltóvizet képes szolgáltami, vagy hogy egy vezetékszakasz lezárása esetén hogyan alakulnak az áramlási viszonyok a hálózatban. Az ilyen, és az ehhez hasonló problémákat a gyakorlatban jellemzően tapasztalati úton oldják meg, megkérdőjelezhető pontossággal. Megfelelő modell hiányában nehezen tervezhető egy esetleges hálózatfejlesztés hatása sem. - tudnunk kell a vízminőség szempontjából modellezni a hálózatot, hiszen az esetleges problémák hatékony megoldásának ez a kulcsa. Gondoljunk például arra az esetre, amikor meg kell határoznunk a víz tartózkodási idejét egy hurkolt hálózatban. Kézi számításokkal itt is csak nehezen érünk célt, pedig e paraméter meghatározása alapvető jelentőségű a vízminőség szempontjából. Természetesen a megfelelően pontos minőségi modell nem jöhet létre egy valósághűen működő hidraulikai modell nélkül. 2. Térkép - digitális térkép - térinformatika Mint a közművekről általában, minden ivóvízellátó hálózatról létezik papír alapú szakági nyilvántartási térkép. A közmű térképek alapjai a földmérési alaptérképek, ezért tartalmuk részben megegyezik (földrészlet határok, épületek, helyrajzi számok stb.). A közmű nyilvántartás sarkalatos problémája a tartalmi és ábrázolási pontosság. Sajnos a tapasztalat azt mutatja, hogy ezek a térképek sokszor pontatlanok, nem tükrözik a valós állapotokat. Ennek legfőbb oka az, hogy a meglévő hálózati térképre nem vezetik rá az új vezetékeket, illetve a módosításokat. Jellemző hiba az is, amikor a térképből több példány létezik eltérő tartalommal. Be kell látnunk azonban, hogy a tisztán papíralapú nyilvántartások kora lejárt. Ezt az üzemeltetők is megértették, és általában kezdeményezés történt a digitális térkép elkészítésére valamilyen keretrendszer segítségével. Arra viszont az esetek döntő többségében sem idő, sem pénz nem áll rendelkezésre a kellő mennyiségben, hogy az eredeti térkép hibáit felleljék és kijavítsák. Sajnos a kifogásolt hibák és adathiányok a legtöbb esetben csak a kérdéses vezetékszakasz részletes vizsgálatával lennének megszüntethetők. Ez nyilván nem járható út, amennyiben csak a térkép pontosítása a cél, így olyan digitális térkép jön létre, amely nem sokkal pontosabb az eredetinél. Az általam eddig feldolgozott, illetve feldolgozás alatt lévő digitális állományok nagyon sok - helyenként ezres nagyságrendű - hibát tartalmaztak. Ezek a hibák az eredeti térkép hiányosságaiból fakadtak, valamint a digitalizálás során keletkeztek. Nem mindegy ugyanis, hogy milyen szemlélet alapján digitalizálunk. Egy hálózat digitális térképének létrehozása nem azt jelenti, hogy az eredeti térképet mechanikusan lemásoljuk - hiszen ezt egy egyszerű szkenneléssel is megoldhatnánk. A cél olyan vektorgrafikus állomány létrehozása, amely az eredeti térkép minden adatát tartalmazza, és ezeket egyszerűen kezelhető formában rögzíti. A következő feldolgozottsági szint az lehet, ha a hálózatot térinformatikai rendszerben kezeljük. Esetünkben a térinformatika erősen leegyszerűsítve annyit jelent, hogy az egyes hálózati elemeket szimbolizáló geometriákhoz járulékos adatokat tudunk rendelni, illetve értelmezni tudunk geometriai kapcsolatokat két vagy több rajzi elem között. E nyilvántartás alapján geometriai információk segítségével készíthetünk lekérdezéseket, illetve hajthatunk végre csatolásokat. Például egyszerűen meg tudjuk határozni, hogy az 1980 és 1985 között fektetett azbesztcement vezetékek hány fogyasztót lámák el, vagy hogy hány fogyasztási hely esik közterületre. 2.1. Digitális térkép és térinformatika AutoCAD alapokon Bátran mondhatjuk, hogy a hazai mérnökök közül a legtöbben az AutoDesk cég valamely alkalmazását használják digitális rajzok létrehozására. Ezen elterjedtség okai a programok által nyújtott szolgáltatások sokszínűségében és hosszú múltra visszatekintő piaci jelenlétben keresendőek. Ha néhány szóban szeretném jellemezni ezeket a szoftvereket, azt mondhatnám, hogy egy vektorgrafikus rajzprogramról van szó, amelyet kiegészítésekkel alkalmassá tettek a különböző szakterületek speciális igényeinek kielégítésére. Ebből adódóan jól kidolgozott, magasan fejlett grafikus megoldások, és kissé nehézkesen használható adatbázis-kezelés jellemző rájuk. Az utóbbi idők fejlesztései szerencsére egyértelműen a grafikus elemekhez rendelt kiegészítő adatok egyszerűbb kezelhetősége felé mutatnak. Ha megelégszünk, hogy a térképet vektorgrafikus formában tároljuk, akkor akár az AutoCAD LT is elegendőnek bizonyulhat, de térinformatikai szolgáltatásokat csak a nagyobb tudású változatok nyújtanak, pl. az Autodesk Map.