Hefop Asg2 Kozmuhalozatok Tervezese

EURPAI UNI STRUKTURLIS ALAPOK

K Z M H L Z A T O K T E R V E Z S E

BMEEOVKASG2 segdlet a BME ptmrnki Kar hallgati rszre

Az ptsz- s az ptmrnk kpzs szerkezeti s tartalmi fejlesztseHEFOP/2004/3.3.1/0001.01

BME ptmrnki Kar BSc. Kpzs

Vzi Kzm s Krnyezetmrnki Tsz. Kzmhlzatok tervezse-ASG2

Felkszlsi segdanyag az ptmrnki Bsc kpzs

Kzmhlzatok tervezsecm tantrgyhoz Jelen segdlet az eladsi rk rvidtett, vzlatos szvegt tartalmazza. A gyakorlati oktats f tmakrei: 1) Egy nhny ezer lakos telepls vzelltsi, szenny- s csapadkvz elvezetsi tanulmnytervnek elksztse. A terv elksztsben a hidraulikai szmtsokhoz ktelezen alkalmazand szoftverek: a) Vzellts HCWP (sajt fejleszts) b) Csapadkvz elvezets - US-EPA SWMM 2) Korrzis laboratriumi gyakorlat (2 ra). A fldbe fektetett vezetkek elhasznldshoz vezet folyamatok megismerse cljbl. 3) Csstatikai szmtsi gyakorlat PAPCAD szoftverrel. A szoftverek alkalmazshoz szksges konzultcikat a gyakorlati rkon, a tanszki szmtstechnikai laboratriumban biztostjuk.

2.



Tantrgyra vonatkoz adatok A tantrgy megnevezse Kzmhlzatok tervezse NEPTUN kd BMEEOVK-ASG2 Tantrgy rvid neve (max 20 bet) Kozmuterv Gesztor tanszk / Beoktatk Vzi Kzm s Krnyezetmrnki 100 % Kpzs (szakok felsorolsa) ptmrnki szak, Infrastruktra-ptmrnki gazat, Teleplsi szakirny Jelleg szakirnyos Elads/Gyakorlat/Labor ra 1/3/0 Kredit 5 Eltanulmnyi kvetelmny I08 Regionlis kzm rendszerek Kvetelmny Vizsga Javasolt szemeszter szi Keresztflv Rvid tantrgyprogram A kzmtervezs, kzm rekonstrukci mrnki feladatai kpezik a tantrgy slypontjt. Az egyes kzmvek tervezsi sajtossgait, kvetelmnyeit taglalja, klnleges hangslyt fektetve az nkormnyzatokkal, kivitelezkkel, az zemeltetkkel tartand kapcsolatokra, informci cserre. A trgy keretben egy komplex tervezsi feladat kerl kidolgozsra, mely kiterjed egy telepls vzhlzat-, szenny- s csapadkvz elvezetsnek tervezsre. Tmakrk: Vzeloszt rendszerek, szenny- s csapadkvz-gyjt hlzatok tervezse. Gzeloszt hlzatok, tvh- s villamos energia ellt hlzatok tervezsnek ptmrnki vonatkozsai. Eladskurzusra vonatkoz adatok Eladk Dr. Darabos Pter, Dr. Buzs Klmn Alrs megszerzs felttele Ellenrz dolgozatok eredmnyes teljestse Flvkzi feladat beadsa Nyelv Magyar Szmonkrs mdja Szbeli vizsga vkzi kvetelmnyek 4 ED, TF vkzi kvetelmny lersa 4 ellenrz dolgozat Tervezsi feladat A jegykialakts szempontjai 50 % Vizsga, 40 % Tervezsi feladat, 10 % ED Javasolt flv szi Jegyzetek Darabos P.-Mszros P. (2006): Kzmvek, Egyetemi jegyzet, Megyetemi kiad, Budapest lls G. (1987): Vzellts, Aqua Kiad, Budapest lls G. (1990): Csatornzs-Szennyvztisztts, Aqua Kiad, Budapest Sali E. (1998): Csatornzs (tervezsi segdlet)

3.



14 hetes tantrgyprogramHt 1 1 2 3 3 4 5 5 6 7 7 8 9 9 10 11 Elads / Gyakorlat 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. Tmakr 1. Kzmtervezsi alapismeretek. A tervezs alapadatai, rendezsi tervek. A kzmberuhzs folyamata s ezen bell a tervezsi fzisok helye s szerepe. Ignyek s terhelsek meghatrozsa a vzelltsban, s a szennyvzelvezetsben. 1. Korrzis laboratriumi gyakorlat sszevont elkszt. 2-3.Tervezsi feladat kiadsa. Vzellts tervezse. Elltsi terlet lehatrolsa. Vzignyek meghatrozsa. Troz trfogat meghatrozs. Hlzat helysznrajzi vonalvezetsi vltozatainak kidolgozsa. 2. Vzellt rendszer tervezsnek feladatai. Trz trfogat mretezs, hlzati rendszer kialaktsa, hidraulikai szmtsok, mretezs, ellenrzs. 4.Ellenrz dolgozat Korrzis gyakorlat anyagbl Vzellts. Hlzatmodellezsi ismeretek. HCWP programbemutat. sszevont gyakorlat. 5-6.Vzellt hlzat hidraulikai mretezse, vizsglata. Szmtstechnikai laboratriumi gyakorlat. 3. Csatornzsi rendszerek. Rendszer kialakts. Szennyvzelvezets. Gravitcis csatornahlzatok mretezse. Nyoms alatti s vkuumos szennyvzelvezetsi rendszer kialaktsnak s alkalmazsnak szempontjai. 7. Vzellt hlzat hidraulikai mretezse, vizsglata. Szmtstechnikai laboratriumi gyakorlat. 8-9.Ellenrz dolgozat Vzellts Szennyvz elvezets tervezse. Szennyvz terhelsek meghatrozsa. Hlzat helysznrajzi s magassgi vonalvezetsi tervvltozatainak elksztse. 4. Csapadkvz elvezet hlzati rendszerek felptse, kialaktsa. Csapadkvz elvezet hlzatok tervezsnek feladatai. Terhels meghatrozs, lefolys modellezs. 10. Szennyvz hlzat hidraulikai mretezse. 11-12.Ellenrz dolgozat Szennyvz elvezets Csapadkvz elvezets. Hlzat helysznrajzi s magassgi vonalvezetsi tervvltozatainak elksztse. 5. Gz-, tvh hlzati rendszerek sajtossgai, a tervezs ptmrnki feladatai. 13.Csapadkvz csatorna mretezse racionlis mdszer alkalmazsval. 14-15.Hlzatmodellezsi ismeretek. SWMM programbemutat. sszevont gyakorlat. 6. Vzi kzm hlzatok kiviteli tervezse. Hlzatok kialaktsnak alapelvei, kzm vezetkek elhelyezse kzterleten, vdtvolsgok. Csanyagok, csrendszerek, csompontok tervezse. Csstatikai feladatok. Munkarok kialakts, vztelents. 16. Csapadkcsatorna hlzat hidraulikai vizsglata (SWMM). Szmtstechnikai laboratriumi gyakorlat. 17-18. Csapadkcsatorna hlzat hidraulikai vizsglata (SWMM). Szmtstechnikai laboratriumi gyakorlat. 7. A hlzatok elhasznldsa, korrzis folyamatok. Korrzi elleni vdekezs mdszerei, eszkzei. Rekonstrukci tervezs elksztse, sajtossgai, mdszerei. 19.Korrzis laborgyakorlat Csstatikai laborgyakorlat 20-21.Ellenrz dolgozat Csapadkvz elvezets Feladat beads.

11 12 13 13 14

2 ra gy. 4 ra gy. 2 ra ea. 2 ra gy. 4 ra gy.

4.



A TANTRGY SZAKMAI TARTALMA (ravzlatok)

1. eladsTanulmnyterv (csatornzsban ltalnos terv). Az alaptrkpek mretarnya 1:4000 - 1:20 000 Rendezsi tervek (tartalmukat miniszteri utasts szablyozza): ltalnos rendezsi terv (RT) rszletes rendezsi terv (RRT)

Koncepcitervek (vltozatok) Megvalsthatsgi tanulmny - szksg esetn krnyezeti hatstanulmny (jvhagys) Beruhzsi program: (mr nagyon fontos a gazdasgi krdsek vizsglata is - kltsgbecsls, temezs, organizci). Engedlyezsi terv: A konkrt megvalsts irnyba tett legfontosabb lps, az sszes rdekeltnek jv kell hagynia, nagyon bonyolult s idignyes tevkenysg. Versenyfelhvsi (Tender) dokumentci: Tervezsre, vagy kivitelezsre, ltalban a kiviteli tervet kzelt kidolgozottsgi szint. Kiviteli terv: Ez alapjn trtnik az pts, minden olyan rszletet, szakgat tartalmaznia kell, ami a megvalstshoz elengedhetetlen (szakgi tervek, kitzs, kisajtts stb.

1.1. JogszablyismeretJogalkotsi hierarchia (1987. vi XI. tv. a jogalkotsrl) Trvny: A trvny mint jogi fogalom a jogszablyok hierarchijban az alkotmny utn a legfbb jogszablyt jelenti, amelyet csak az adott llam trvnyhozsa alkothat meg, mdosthat vagy helyezhet hatlyon kvl. A kznyelv "trvny" alatt esetenknt a jog egszt, brmelyik jogszablyt illetve a brsgot is rti. Kormny s kormny tagjai s az nkormnyzatok hozhatnak, a kormny tagjai egyttesen is. Jells pl. 4/1995. (V. 4.) KTM rendelet. Rgebben az orszgos hatskr szervek rendelkezst {rek.} hozhattak (pl. OVH). Hatrozat, Utasts, Szabvny, Kzlemny, Jogi irnymutats

Rendelet:

Az llami irnyts egyb jogi eszkzei: Kzzttel: Hatly:

Magyar Kzlny trcakzlnykben

-

ami

minden

llampolgrt

rinthet,

a

tbbi

visszamenlegessg nem

Az pttetnek rdeke, hogy az engedlykteles ptkezse elksztshez s vgrehajtshoz szakembereket vegyen ignybe. Az egsz lebonyolts idtartamra ptsi mszaki ellenrt clszer fogadni, engedly kteles ptkezs esetn tervezi nvjegyzkbe bejegyzett tervez s5.



felels mszaki vezeti nvjegyzkbe bejegyzett kivitelez bevonsa nlklzhetetlen. Bonyolultabb gyekben szksges lehet mszaki szakrt s gyvd. A jelentsebb telekalaktsokhoz teleplstervez szksges, fldmr viszont minden telekalaktsnl. Alapvet jogszablyok: 1997. vi LXXVIII. trvny (tv.) Az ptett krnyezet alaktsrl s vdelmrl 253/ 1997.(XII.20.) Korm. rendelet (OTK) Az orszgos teleplsrendezsi s ptsi kvetelmnyekrl Az engedlyezshez szksges az orszgos rendeletek kzl: 45 /1997.(XII.29.) KTM. Az ptszeti-mszaki tervdokumentcik tartalmi kvetelmnyeirl 46/1997.(XII.29.) KTM. Az egyes ptmnyekkel, ptsi munkkkal s ptsi tevkenysggekkel kapcsolatos ptsgyi hatsgi engedlyezsi eljrsokrl 85/2000. (XI.8.) FVM rendelet A telekalaktsrl 1957. vi IV. trvny Az llamigazgatsi eljrs ltalnos szablyairl Az engedlyezsi fajttl fgg tovbbi mintegy 30 szakhatsgi rendelet, s ezek mellett elengedhetetlen a helyi ptsi szablyzatrl szl nkormnyzati rendeletek vonatkoz fejezeteinek ismerete is. Termszetesen az llami s helyi rendeletek, tovbb a hatsgi engedlyek ktik az ptkezsek sszes rsztvevit is. Ennek biztostsra az ptsi hatsg ellenrzst kteles tartani, szksg esetn ktelezettsgeket is elrendelhet. Az ptsi gyek sszes rsztvevje az tv. rtelmben kteles egyttmkdni.

1.2. Az ignymeghatrozs mdszereiA kzmrendszerek tervezsnek, fejlesztsnek igen fontos megalapoz feladatrsze az ignyek meghatrozsa. Mint arrl mr a kzmrendszerek, kzm szakgak ismertetse sorn sz volt, a lakossgot, a teleplst kiszolgl ltestmnyek lettartama 10 vekben mrhet. Ezrt ezeket nem a megvalsuls idpontjban vrhat ignyekre tervezzk, hanem gynevezett tvlati (20-30 v) ignyekre. A kzmfejlesztsi tervezssel kapcsolatban ltalnossgban megllapthat, hogy a fejlesztsi terveket a tervezett ltestmny, vagy ltestmnycsoport lettartamnak figyelembevtelvel kell elvgezni. Klnsen fontos, hogy a tervezett ltestmny zemi lettartama alatt ne terheldjn tl, vagyis a jelentkez ignyeket mindg ki tudja elgteni. Nyilvnval, hogy ez a felttel csak akkor teljesthet, ha kell pontossggal ismerjk a tvlati ignyeket. A kzm tervezs folyamatnak els, s sokszor legtbb vitt kivlt lpse az ignyek meghatrozsa, prognosztizlsa. Egy-egy nagyobb kzmfejlesztsi beruhzs kltsgeit, temezst alapvet mdon befolysolja az igny prognzis. Az egyik legnagyobb gond a prognzis ksztse sorn, hogy a fogyasztsi szoksokra a gazdasgi-politikai vltozsoknak is igen jelents hatsa van. Az orszg EU csatlakozsa ebben a tekintetben vrhatan kedvez hats

6.



lesz, abban az rtelemben, hogy a gazdasg s a politikai helyzet nagyrszt kiszmthatv vlik, s ezzel a prognzis kszts biztonsga is nvekszik. A kzm fejlesztsi tervek ksztse nem csupn egyszer statikus szerkezettervezs, mint arrl a tervezsi elvek, kapcsn mr sz volt. A rendszerek bonyolultsgra val tekintettel a tervezs bizonyos szintjig (beruhzsi program) alternatvkban szoks gondolkozni, melyeket mszakigazdasgi mutatikkal kell sszehasonltani. A tervez feladata a mszaki megoldsok kidolgozsa mellett a gazdasgi mutatk, kltsgek meghatrozsa, dokumentumba (tervbe) foglalsa a dntshozk szmra rtkelhet formban. A helyzetet csak bonyoltja, hogy a nagyobb kzm ltestmnyek kivitelezse ppen kiterjedtsgk miatt hossz idt, veket vesz ignybe. Ezrt mr a tervezs sorn az ignyek kielgtst, illetve a beruhzst temezni kell. A mszaki gazdasgi mutatkat az egyes alternatvkhoz, amelyek ltestsnek temezse akr jelentsen eltr is lehet, az temezs figyelembevtelvel kell kimunklni. Az ignyprognzisok ksztse sorn soha sem szaban figyelmenkvl hagyni az zemeltetknl felhamozdott tapasztalatokat. A szabvnyokban s mszaki irnyelvekben rztett ignymutatkat mindg ssze kell vetni az zemelteti tapasztalatokkal. Klnsen igaz ez a jelenlegi hazai viszonyok kztt, amikor a drasztikus remelsek hatsra majd minden kzmszakgban jelentsen visszaesett, legfeljebb stagnl a fogyaszts. A kzmszolgltatssal kapcsolatos ignyeket befolysol tnyezk kzl rdemes nhnyat kiemelni, melyeknek minden kzm esetben alapvet szerepk van: A lakosszm, a npeseds alakulsa. A laksok szma s felszereltsge Az idjrs. Teleplsszerkezet. Fogyaszti szoksok.

A kzmszolgltatst a lakossgon kvl az ipari s mezgazdasgi zemek is ignybe veszik, ezrt az ignyek meghatrozst mindhrom fogyaszti krre el kell vgezni. Az ignymeghatrozs sorn feladat az ignyek idbeli s trbeli megoszlsnak meghatrozsa, a klnbz fejlesztsi idhorizontokra. A kvetkezkben a VZELLTS s a CSATORNZS tervezse sorn alkalmazott ignymeghatrozsi mdszereket vesszk sorra.

7.



1.3. VzelltsEgy telepls teljes ivvzignye a kvetkez rszekbl tevdhet ssze: Lakossg ivvzignye Ipar ivvzignye Mezgazdasg vzignye Kzleti fogyasztk vzignye Tzolts vzignye Kzterlet fenntarts vzignye Szolgltatsi vesztesgek

1.3.1.

A lakossg vzignynek meghatrozsa

A tervezs els lpseknt a rendezsi tervek alapjn gynevezett fogyasztsi krzeteket jellnk ki oly mdon, hogy egy-egy krzeten bell a bepts jellege, az pletek szintszma, az elltottsg sznvonala, a fogyaszti szoksok kzel azonosak legyenek. Az elltottsg sznvonala alapjn a lakossgi ellts ngy szintje klnbztethet meg: Kzkifolys mdon elltott fogyaszt, aki a cshlzatra szerelt kzkifolys vzvteli helytl, kzton mrve, legfeljebb 150 m tvolsgra lakik. Flkomfortos mdon elltott az a fogyaszt, akinek ingatlann egy csapolhely van. Komfortos mdon elltott az a fogyaszt, akinek laksn tbb csapolhely (frdszoba, WC,stb.) van. sszkomfortos mdon elltott fogyaszt az, aki a vzelltson kvl egyb rendszeres kommunlis szolgltatsban rszesl (melegvz, kzponti fts, gzellts, stb.) A vzignyeket a fogyasztsi krzetekre a lakosszm s a ves tlagos fajlagos vzignyek alapjn a komfortfokozat ismeretben hatrozzuk meg. Ehhez ltalban az MSZ-10 158/1-84.sz. gazati szabvnyban rgztett hztartsok ves tlagos fajlagos vzignyeinek irnyszmait hasznljuk fel: Flkomfortos lakpletek Komfortos lakpletek sszkomfortos lakpletek 60 160 180 100 l/f.d 220 l/f.d 350 l/f.d

Tekintettel arra, hogy itt intervallumok vannak megadva, clszr a konkrt szmtsnl figyelembe veend fajlagos rtket a jelenlegi illetve leend zemeltetvel egyeztetni. Tekintettel arra, hogy a lakossg vzfogyasztsa idben vltoz, a klnbz idhorizontokra jellemz vzignyeket hatrozunk meg:

8.



tlagos napi vzigny aholn

Q

tlag d

= N i qii =1

n

-

a fogyasztsi krzetek szma az elltott fogyaszti egysg mennyisge az tlagos fajlagos vzigny

Niqi

az i-dik fogyasztsi krzetben.

Legnagyobb napi vzigny ahol

Qd

max

= i N i qii =1

n

i

-

vszakos egyenltlensgi tnyez. Az ves tlagos s az vente egyszer elfordul legnagyobb vzigny hnyadosa. Alsfok kzpont

Az vszakos egyenltlensgi tnyez tjkoztat rtkei a teleplsek jellege szerint: Telepls jellege Orszgos kiemelt felsfok kzpont 1.2-1.4 1.2-1.5 s Felsfok rszleges felsfok kzpont 1.2-1.5 1.5-1.8 1.3-1.6 1.5-2.5 Qd min = s Kzpfok kzpont

Ipari Mezgazdasgi Vegyes dl 1

1.3-1.6 1.6-2.1 1.4-1.7 2.0-3.0

1.5-1.7 1.7-2.3 1.6-2.0 2.2-3.2

Legkisebb napi vzigny

0.8 - 0.9Qd tl

A legkisebb napi vzignyt a szabvny nem emlti de ismerete a tervezs sorn sok esetben szksges.

1

Az dlsi idny idtartamra vonatkozik. 9.



1.3.2.

Az ipar vzignye

Az ipari termels vzignyeinek biztostsra elssorban az ipari vzellts hivatott. Jelentsgnek s fontossgnak hangslyozsa nem vlaszthat el az alapvet tnytl, hogy az ipari vz elnevezs nem vzminsget, hanem vzhasznlati clt hatroz meg. gy az ipari vzignyeket feloszthatjuk: Htvz Kazntpvz Technolgiai vz blt-, mos-, oldvz Termkbe bedolgozott vz Szllt s osztlyoz vzignyekre. Ezek kzl az ignyek kzl vannak olyanok, amelyeket ivvz minsg vzzel kell kiszolglni, ezeket az ignyeket a fogyasztval egyeztetve kell meghatrozni. A fentieken kvl minden zem rszre szksges ivvz minsg n. szocilis vz biztostsa (ivs, frds, konyha, WC,stb.). Ez utbbi vzigny megllaptsa a lakossgi vzignyekhez hasonlan trtnik.

1.3.3.

A mezgazdasg vzignye

A mezgazdasg az iparhoz hasonlan ktfle vzignnyel jelentkezik, technolgiai s szocilis vzignnyel. A technolgiai vzigny bizonyos esetekben lehet ivvzminsg (pl. llattart telepek) melyet a kzzemi hlzatrl lehet biztostani. Ilyen esetekben a mezgazdasgi zem szakrtivel kell konzultlni a technolgiai vzignyt illeten. A szocilis vzigny megllaptsa itt is a lakossgi vzignyekhez hasonlan trtnik.

1.3.4.

A tzolts vzignye

Az Orszgos Tzvdelmi Szablyzat szerint (45 (8) pont): "A laktelep s a ltestmny kzs vzelltsi rendszere esetn a vzvezetki hlzatot gy kell mretezni, hogy az a teleplsen a kommunlis tlagos, a ltestmnynl pedig a technolgiai vz mellett a meghatrozott oltvzmennyisget egyidejleg biztostsa." Klnsen kis teleplsek esetn a hivatkozott szablyzat rendelkezsei alapjn meghatrozott vzigny adja a mrtkad terhelst. A tzivz igny meghatrozsra itt rszleteiben nem trnk ki, csak emegemltjk, hogy a mennyisgi igny mellett ebben az esetben is igen fontos a nyomsigny !

1.3.5.

A telepls jellemz vzignyei

A teleplsek vzignye a kommunlis (lakossgi), ipari, mezgazdasgi stb vzignybl tevdik ssze. A teleplsre jellemz vzignyek: tlagos napi vzigny Legnagyobb napi vzigny Legnagyobb rai vzigny Qd tl Qd max Qh10.



Legkisebb napi vzigny

Qd min egyenltlensgi tnyez, vagy racscs tnyez

A legnagyobb rai vzignyt ktle mdszerrel lehet meghatrozni:

h

Napon belli figyelembevtelvel. Qh =

n h Qd tl 24 Qh meghatrozsa a napi sszes fogyaszts szzalkban, mrsi eredmnyek, vagy irodalmi adatok alapjn.

1.4. Szennyvz terhels meghatrozsaA teleplsi vzelvezet rendszerekben nem csak az ivvzhasznlat sorn keletkezett hulladkot, az n. szennyvizet kell a teleplsrl elvezetnnk, hanem ugyanazon, vagy kln hlzatban a telepls vzgyjtjn lehullott csapadkbl szrmaz vizeket is. A kt fle csatornahlzatot terhel anyagram jellemzit tekintve lnyegesen eltr egymstl, ezrt a bellk szmthat terhelseket kln trgyaljuk. Fontos megjegyezni, hogy a kln trtn trgyals mszakilag is teljesen indokolt, hiszen a terhelsi idsorok korrekt szuperpozcija megengedett. A csatornahlzatok terhelsnek megllaptsakor az els lps a keletkez szennyvzmennyisgek megllaptsa. Ehhez clszer a vzelltsi tervezseknl hasznlatos vzignyekbl kiindulni, hiszen a szennyvz ppen az ivvz hasznlat kapcsn keletkezik. A vzelltsnl meghatrozott Qdmax kommunlis jelleg vzfogyaszts mintegy 80-90 % vehet figyelembe mrtkad szennyvz terhelsknt az egyes fogyasztsi krzetekben. Amennyiben nem llnnak rendelkezsre a vzellts, vzfogyaszts adatai az egyes teleplseken, teleplsrszeken keletkez szennyvzmennyisgeket irodalmi illetve mszaki irnyelvek (MI 10167/2) alapjn is meg lehet hatrozni. Teleplsi fajlagos szennyvzhozamok: Fajlagos szennyvzhozam, qd [l/f.d] 75 - 100 150 - 300 100 - 200

Lakosszm A telepls jellege Falu dltelep Rszlegesen kzpont kiemelt [ezer f] 0.5 - 2.0 3.0 alsfok 1.0 - 2.5

11.



Lakosszm A telepls jellege Alsfok kzpont Kiemelt alsfok kzpont Kzpfok kzpont Felsfok kzpont Kiemelt felsfok kzpont Orszgos kzpont, j melegvzellts laktelep [ezer f] 2.5 - 3.5 3.0 - 10 10 - 20 20 - 30 80 - 200 1000

Fajlagos szennyvzhozam, qd [l/f.d] 125 - 225 150 - 250 200 - 300 250 - 350 250 - 350 300 - 600

Az elvlasztott rendszer csatornzott terlet 1 ha-nyi vzgyjtterletrl vrhat fajlagos szennyvzhozamok: Orszgos kzpont, Kzpfok felsfok kzpont kzpont, kiemelt alsfok kzpont Laksrsg 500 400 300 200 100 50 2.3 - 5.0 1.8 - 4.0 1.4 - 3.0 0.9 - 2.0 0.5 - 1.0 0.3 - 0.5 Falvak, rszlegesen kiemelt alsfok kzpont Fajlagos szennyvzhozam [l/s.ha] 1.6 - 3.9 1.2 - 2.9 0.8 - 1.9 0.4 - 1.0 0.2 - 0.5 0.6 - 1.7 0.3 - 0.9 0.1 - 0.4

Tvlati koncepcionlis tervezskor a szmtott szennyvzmennyisget biztonsgi tnyezkkel nveljk:

n q

-

A lakosszm nvekeds figyelembevtele. Fejld telepls esetn 1.10 - 1.15 llandsult lakosszm esetben 1.00 - 1.05 A fajlagos vzigny nvekeds figyelembevtele 1.20 - 1.30

-

A mrtkad biztonsgi tnyez:

R

=

n q

12.



A teleplsi szennyvz napi tlagos hozama (MI 1027/2 szerint): n qd Qsz,d = R m3/d 1000 Az elvezetend szennyvzhozamot az infiltrcis (beszivrgsi) s a szablytalan bektsekbl szrmaz tbblet vz-, ill. szennyvzhozamokkal egytt kel figyelembe venni. A beszivrgsi (infiltrcis) vzhozam (Qi [m3/d.km]) a csatorna anyagnak, a csatorna tmrjnek s a talajvzszint csatorna zradk feletti magassgnak fggvnyben llapthat meg az MSZ-10-311 sz. szabvny szerint. A szablytalan bektsekbl ered tbblet terhelst (Qb) az elvlasztott rendszer szennyvzcsatornk terhelsnek meghatrozsakor kell figyelembe venni. A szablytalan bektsbl szrmaz tbblet terhels a napi tlagos kommunlis szennyvz terhels 10-20 %-a. Ajnlott irodalom: Darabos P.-Mszros P. (2006): Kzmvek, Egyetemi jegyzet, Megyetemi kiad, Budapest lls G. (1987): Vzellts, Aqua Kiad, Budapest

13.



1.gyakorlatKorrzis laboratriumi gyakorlat sszevont elkszt. 1. mrs: Referens elektrda ksztse, bemrse. 1. Az elektrda felptse:

Porzus fadug

Manyag cs

cc. CuSO4 oldat rzkbel

Parafa dug

2. Az elektrda bemrse.

vegpohr Csapvz Referens elektrda acllemez

2.sz. mrs: Szabad korrzis potencil meghatrozsa:

14.



Mrsi elrendezs:

vegpohr Csapvz Referens elektrda Acl, alumnium, cink, rz 3.sz. mrs: Galvnelem prok potencil-klnbsgeinek meghatrozsa. Mrsi elrendezs:

vegpohr Csapvz Fm 1 Fm 2

Savas pH Anyag Acl-rz Acl-alumnium Acl-cink Rz-cink Rz-alumnium Alumnium-cink

1. sz. mrs

2. sz. mrs

3. sz. mrs

tlag:

15.



Semleges pH Anyag Acl-rz Acl-alumnium Acl-cink Rz-cink Rz-alumnium Alumnium-cink Lgos pH Anyag Acl-rz Acl-alumnium Acl-cink Rz-cink Rz-alumnium Alumnium-cink Mrsi elrendezs:

1. sz. mrs

2. sz. mrs

3. sz. mrs

tlag:

1. sz. mrs

2. sz. mrs

3. sz. mrs

tlag:

4. sz. mrs: Acl polarizlsa

Szablyozhat DC

Referens elektrda

vegpohr

Acllemez

A mrsi eredmnyek brzolsa a potencil-ram koordintkkal16.



5. sz. mrs: pH mrse A mrs lersa: Hrom fzpohrbl, jelk: 1-2-3 vett mintnak meg kell hatrozni pH paprral az oldat pH rtkt. A mrst kt lpcsben kell vgezni: Elszr a szles spektrum paprral el kell vgezni az alapbehatrolst. Ennek alapjn a tizedes beoszts paprral el kell vgezni a pontosabb mrst. Mindkt adatot a jegyzknyvben rgzteni kell!

2-3.gyakorlatTervezsi feladat kiadsa. Vzellts tervezse. Elltsi terlet lehatrolsa. Vzignyek meghatrozsa. Troz trfogat meghatrozs. Hlzat helysznrajzi vonalvezetsi vltozatainak kidolgozsa.

17.



2. eladsAz ignyek meghatrozst kveten a tervezs kvetkez lpse az elosztrendszer mretezse. ltalnossgban elmondhat, hogy a bonyolult elosztrendszerek mretezsi eljrsai matematikai modellezshez ktttek. A hlzatok esetben alkalmazott modellek ltalban hrom rszbl tevdnek ssze 1. 2. 3. A hlzat geometrijt ler A hlzat viselkedst ler A fogyaszts, vagy terhels TOPOLGIAI modell FIZIKAI-HIDRAULIKAI modell FOGYASZTSI v. TERHELSI modell

A napjainkban alkalmazott modellekrl ltalban elmondhat, hogy az eloszt rendszert grfknt lert hlzatnak rtelmezik, mely grf leihez klnbz relcikkal, algoritmusokkal fizikai tulajdonsgokat rendelnek. A kvetkezkben elszr a topolgiai modellezsrl szlunk, mivel majd minden hlzatra vonatkozan ennek a modellrsznek a kezelsi technikja megegyez. Utna azon elosztrendszerek fizikai modellezsre koncentrlunk, melyeket elssorban ptmrnkk mreteznek. Ezek: Vzellt hlzatok Csatorna hlzatok

2.1. Topolgiai modellA hlzat topolgija a hlzat geometrija anlkl, hogy a hlzat fizikai jellegvel foglalkoznnk. A hlzatok egyes elemei kapcsolatnak lersra a legclszerbb eszkz a GRFELMLET alkalmazsa. A topolgiai sszefggsek a grfok alkalmazsval egyrtelmen lerhatk, s a matematikai modell ebben az esetben a grfok matematikai reprezentcijt kpez mtrixokat jelenti (kapcsolsi, hurok- stb.). Ezeknek a jelentsge a KIRCHOFF-trvnyek alapjn felrhat kontinuitsi s egyenslyi egyenletek ellltsban van. A nyoms alatti cshlzatok hidraulikai szmtsaiban a topolgiai modell mindig egy sszefgg, irnytott grffal rhat le. Az irnytott grf kapcsolatainak lersra hasznlatos az n. KAPCSOLSI MTRIX. A kapcsolsi mtrix a grf gai s csompontjai kztti sszefggst rja le oly mdon, hogy a csompontoknak a mtrix sorai, mg az gaknak az egyes oszlopok felelnek meg. A kapcsolsi mtrix egyes elemei a 0, +1 vagy -1 rtkeket vehetik fel a kvetkezk szerint: a kapcsolsi mtrix A(i,j) eleme: 1 -1 0 ha az i-dik csompont a j-dik g kezdcsompontja ha az i-dik csompont a j-dik g vgcsompontja ha az i-dik csompont s a j-dik g nem esik ssze

A kapcsolsi mtrix segtsgvel KIRCHOFF I. (kontinuitsi) trvnyt a kvetkez alakban rhatjuk, ha pl. q az egyes gak vzszllts vektora:

A q= 0

18.



A kapcsolsi mtrixbl szrmaztathatjuk az n. hurokmtrixot, melyben a mtrix sorainak a hurkok (gyrk), oszlopainak az gak felelnek meg. A hurokmtrix egyes elemei - a kapcsolsi mtrixhoz hasonlan - a 0, +1, -1 rtkeket vehetik fel az albbiak szerint: a hurokmtrix B(i,j) eleme: 1 -1 0 ha az i-dik hurok a j-dik gat tartalmazza, s az g s a hurok irnytsa egyezik, ha az i-dik hurok a j-dik gat tartalmazza, de irnytsuk eltr, ha az i-dik hurok a j-dik gat nem tartalmazza.

A hurkok ellltshoz elszr az alap kapcsolsi mtrixot kell ellltani. Ez a kapcsolsi mtrix particionlsval rhet el:

A a = [A f A h ]Ahol Af a fagakat, Ah a hrgakat tartalmaz kapcsolsi mtrix. A hurokmtrix hasonlan particionlhat:

B = [ Bf Bh ] Bh = I

Ahol Bf a fagakat, Bh a hrgakat tartalmaz hurokmtrix, s

vagyis egysgmtrix. A rszletes levezets mellzsvel, az alap kapcsolsi mtrix s a fagak hurok mtrixnak transzponltja kzti sszefggs:

B = A f1 A h fEzek utn KIRCHOFF II. trvnye, ha h az gak nyomsvesztesgeinek vektora:

Bh= 0

19.



2.2. Vzellt rendszerek modellezse s mretezse2.2.1. A vzellt rendszer elemeinek fizikai - hidraulikai modelljeA nyoms alatti vzeloszt hlzatok vizsglatakor, valsgos folyadkot felttelezve, a NAVIERSTOKES egyenletekbl szrmaztatott, ltalnos BERNOULLI egyenletbl indulunk ki, melyet a csvezetkben raml folyadk egy ramvonalra runk fel:2 2 1 dv v1 p1 v 2 p2 + + z1 = + + z 2 + hv + dr 2g 2g g dt

Az egyenlet jobboldali utols tagja, amely a nempermanens vzmozgs esetn veend figyelembe, a folyadkszl elemi rszeinek gyorstsra fordtott, az egysgsly vztestre vonatkoztatott energiafelhasznlst jelenti. Mivel az jelen esetben a nyoms alatti vzeloszt hlzatok llandsult llapotbeli vizsglatval foglalkozunk, ezt a tagot elhanyagolhatnak tekintjk. A nyoms alatti vzeloszt hlzatokbeli permanens ramls modellezsekor, mindig az egyes rendszerelemeken fellp nyomsvesztesg meghatrozsa a feladat. Lnyegesnek tartjuk hangslyozni, hogy a topolgiai modellezsbl (grfok) addan, a klnbz rendszerelem-fajtkat, mint pl.:

csvezetk troz szivatty kt hidrns, szabad kifolys szr stb....

mind egy grflknt lehet modellezni, s a rjuk vonatkoz nyomsvesztesg ssze-fggseket pedig ezekhez a grflekhez lehet egyrtemen rendelni. A kvetkezkben az egyes elemfajtkat s a rjuk vonatkoz nyomsvesztesg sszefggseket mutatjuk be. 2.2.1.1. Csvezetk, valdi g A viszkzus folyadk csvezetkben val permanens ramlsa sorn keletkez nyomsvesztesgt a klasszikus

l v2 hv = d 2gkpletbl szmthatjuk. A kpletben szerepl, a v kzpsebessgtl fgg ellenllsi tnyezt, az IWSA ajnlsa alapjn a

1

k 2.51 = 2 lg + 3.7 d Re

n. Colebrook-White sszefggsbl lehet iteratv ton meghatrozni. A kplet elssorban az n. tmeneti tartomnybeli ramlsi viszonyokra vonatkoztathat.

20.



Az ellenllsi tnyez meghatrozst a programban gy clszer vgezni, hogy a szmts kezdetekor egy felvett, vagy megelz szmtsbl szrmaz sebessgrtkhez hatrozzuk meg az ellenllsi tnyezt. Az iterci vgeztvel a tnyleges sebessget mr jl megkzelt sebessgekhez jra kiszmtjuk az ellenllsi tnyez rtkt, s az itercit jra vgrehajtjuk. Mivel a KIRCHOFF-trvnyek alapjn felrhat egyenletrendszer msodfok, megoldsa csak iteratv ton lehetsges. Az itercis mdszerek tbbsge relaxcis jelleg (NEWTONRAPHSON, CROSS-LOBACSEV, stb.), gy a nyomsvesztesg fggvnynek a sebessgre, illetve a szlltott vzhozamra vonatkoztatott derivltjra is szksg van. A hurkolt hlzatokon vgzett kiegyenlt szmtsok sorn, az irnytott grf modellbl addan a hv= C Q2 kplet helyett clszer egy

hv = C Q Qalak kplettel szmolni, ahol

C=

8L d5 2 g

Ha az iterci sorn az ellenllsi tnyezt llandnak ttelezzk fel, a derivlt a' hv = 2 C Q

alakban rhat. A vezetkhlzat modelljnek elksztshez ltalban a kvetkez adatok szksgesek: - meglv hlzat esetben a hlzati helysznrajzok, - tervezett hlzat esetben a tervek. A hlzat vezetkei gakbl (grfelmleti elnevezssel: lekbl) tevdnek ssze, az gak csompontokbl (grfelmleti elnevezssel: szgpontokbl) indulnak ki, s csompontokba futnak be. A csompont nemcsak egy g kezd-, illetve vgpontja, hanem a hlzat azon helye (helyei), amelyen a fogyasztk vzignyt kiadjuk (pontosabban, ahol a fogyaszts kiadst kpzeljk). Csompontban csatlakoznak az egymst tnylegesen keresztez veze-tkek, de csompontban vltoznak valamely vezetk geometriai s hidraulikai jellemzi is. A tnyleges hlzat, fleg nagyobb teleplsek esetben, nagy szm gbl s csompontbl ll, a szmtgpi programok azonban - gptpustl fggen - csak korltozott szm gbl ll hlzat szmtst engedik meg. Emiatt a tnyleges hlzat s modellje (amit szmtsi hlzatnak is szoks nevezni) kisebb-nagyobb mrtkben eltrhet egymstl. A modellezs rdekben teht a tnyleges hlzatot - esetleg egyes vezetkek elhagysval - idnknt cskkenteni kell. (Korbbi irodalmi adatok szerint a hlzat modellezse sorn figyelmen kvl lehet hagyni azokat a vezetkeket, amelyeknek tmrje kisebb, mint az egybknt elfordul legnagyobb tmrj vezetk tmrjnek 1/3-a. A mai, nagy kapacits szmtgpek alkalmazsval ez a problma mr esetleg fel sem merl.) A hlzat modellezsre ltalban egzakt, pontos tancsok nem adhatk. A legfontosabb szempont, hogy a modell - figyelembe vve az eloszthlzat llapott befolysol nagyszm bizonytalan tnyezt - a gyakorlati ignyeknek megfelel pontossggal utnozza a valsgot.

21.



2.2.1.2. Trozk, kttt nyoms pontok A trozk a nyoms alatti cshlzat azon kttt nyoms pontjai, melyekben a nyoms nem fgg a trozba rkez, vagy onnan tvoz vzmennyisgtl. A troz modelljnek fellltshoz clszeren be kell vezetni kt j fogalmat (Almssy, 1967; Bozky-Szeszich, 1968):

fiktv g, melynek mentn a nyomsvesztesg nem fgg a szlltott vzhozamtl, fiktv csompont, a hlzat azon kitntetett pontja, mely a hasonlt skban fekszik.

A trozk modellezse a fiktv g, illetve csompont bevezetsvel kt mdon lehetsges: A trozt egy olyan fiktv ggal modellezzk, melynek kezd csompontja a fiktv csompont s rajta a nyomsvesztesg a vzforgalomtl fggetlenl ppen annyi, mint az aktulis vzlls hasonlt sk feletti magassga. A fiktv csompontot kiiktatva a hlzatbl, a fiktv gak a trozkat ktik ssze, s rajtuk a nyomsvesztesg a vzforgalomtl fggetlenl a trozk aktulis vzszint-klnbsge. A programok tbbsgben a trozkat az adatmegads szempontjbl csompontknt szoktk kezelni. Ez a megolds a felhasznl munkjt hivatott megknnyteni, mivel nem kell kln foglalkoznia modelljben a fiktv csompont, s a fiktv gak megadsval, ezt a program automatikusan elvgzi. Fel kell hvnunk a figyelmet azonban arra, hogy minden egyes troz egy j gat is jelent a hlzatban, s a csompontok minden esetben kiegszlnek egy n. fiktv csomponttal. Mind a magastrozk, mind a mlytrozk (szvmedenck) esetben

a trfogat, tlfoly s fenkszint, a troz s hlzat kapcsolata (cszrkamra)

kpezik a modellezs tovbbi alapadatait. Ha a trozt tbb, kzvetlenl egyms mell plt medence alkotja, akkor azokat a modellezs szempontjbl egyetlen troznak tekintjk s egyetlen csomponttal modellezzk. Figyelembe kell venni a hlzat s a medence kapcsolatt. A medencben trolt vz pangsnak elkerlse rdekben a zrkamrban ltalban a hlzati vezetk tlt-, illetve rt- vezetkre vlik szt, amelyeken visszacsap szelepek szablyozzk a vzramlst. Modellezs szempontjbl a tlt- s rtvezetk egyetlen vezetknek tekinthet. Ms a helyzet, ha a medence megtelse esetn a tltvezetket szintrzkel ltal mkdtetett elzrszerkezettel zrjuk le, az rtvezetken lv visszacsap pedig akkor nyit, ha a medence krnyezetben a hlzati nyoms a medence vzszintje alatt van. Ilyenkor a tltvezetket, illetleg a rajtuk lv elzrszerkezeteket (tolzr, illetleg visszacsap) modellezni kell. 2.2.1.3. Szivatty (centrifugl szivatty) A vzeloszt rendszerekben szinte kizrlagosan alkalmazott centrifuglszivattyk emelmagassgnak meghatrozshoz a2 H sz = a0 + a1 Qsz + a2 Qsz

alak polinomot szoktk alkalmazni, melynek a0 , a1 , a2 paramtereit a szivatty hitelestett jelleggrbjbl lehet meghatrozni (Fzy,1966; Verba,1975; Fy - Troskolansky - Varga,1978). A gyakorlatban igen elterjedt, egy ennl valamivel egyszerbb kzelts, amikor a jelleggrbe egyenlete22.



H sz = H0 aQsz Qszalak. Ez a jelleggrbe-tpus negatv Qsz rtkre is ad metszspontot brmely cshlzati jelleggrbvel, ami az itercis szmtsi mdszer szempontjbl komoly biztonsgot jelent. Ennek a (nyomsvesztesg) fggvnynek a derivltja' H sz = 2 a Qsz

alakban rhat fel. A szivattyt (temelt) egy olyan g modellezi, amelynek csompont-sorszmozsa kttt. A szvoldali csompont sorszmnak kisebbnek kell lennie, mint a nyomoldali csompont sorszma. Ez msszval azt jelenti, hogy a szivatty (temel) esetben a vz a kisebb sorszm csomponttl ramlik a nagyobb fel. A szivattykhoz (temelkhz) kiegszt szerelvnyek, berendezsek (elzrszerkezet, visszacsap, vzmr) tartoznak. Ezeket csak kzvetve modellezzk a kvetkezk szerint, amikor is a modellben egy szivattynak ngy- fle llapota lehet:

A szivatty zemszeren mkdik, ekkor jelleggrbjt mint msodfok parabolt adjuk meg. Az zemel szivatty tpust nem ismerjk (pl. nagyobb tvlatra trtn tervezsnl), ekkor egy kivlasztott vzhozam adhat meg. Amg jelleggrbe megadsa esetn a vzszlltst s nyomst (pontosabban szivatty-emelmagassgot) a hlzat hidraulikai viszonyai befolysoljk, meghatrozott vzhozam megadsa esetn csak a szlltmagassgot befolysoljk a hidraulikai viszonyok. A szivatty (temel) nem mkdik, zrva van. A szivatty (temel) nem mkdik, de a vz ramlsa tetszleges irnyban lehetsges. (Ez az eset tulajdonkppen egy nyitott llapotban lv megkerl vezetket modellez.)

Prhuzamosan mkd szivattyk esetn mindegyik gpegysget egy-egy kln temel ggal is lehet modellezni, de clszerbb a prhuzamosan zemel szivattyk ered jelleg-grbjt megszerkeszteni, s ezt egyetlen temelvel mkdtetni. A szmtsok idignye gy ltalban cskkenthet. 2.2.1.4. Kt Mivel vizsgldsunkat csak permanens vzmozgsokra terjesztettk ki, ezrt a kutak modellezsekor lhetnk a kvetkez kzeltssel:

Hk = H0 k QkVagyis a kt modellje egy fiktv g s egy lineris vesztesg g egyttese. 2.2.1.5. Szr A nyoms alatti zrt gyorsszrk nyomsvesztesg sszefggseire a VITUKI-ban vgeztek ksrleteket. A ksrletek eredmnyeinek felhasznlsval Mszros G. vezetett le sszefggst, melyet prhuzamosan kapcsolt szrk hidraulikai vizsglatban alkalmazott:

hvs = C Qs Qs + k s Qs23.



Teht a szrt kt gknt, egy ngyzetes s egy lineris vesztesg gknt modellezte. A kpletben a lineris tag a szrrtegbeli, mg a ngyzetes tag az egyb szrbeli helyi vesztesgeket veszi figyelembe. A szr modellje ezek utn egy lineris s egy ngyzetes vesztesg gbl llhat. 2.2.1.6. Hidrns, szabadkifolys A szabadkifolyst egy

hvh = H0 + aQh Q halak kifejezssel lehet modellezni, ahol H0 a szabadkifolys hasonlt sk feletti magassga, mg a msik tag a kifolys helyi ellenllst hivatott figyelembe venni. Teht a hidrns egy fiktv s egy ngyzetes vesztesg g kombincijaknt llthat el. 2.2.1.7. Hlzati szerelvnyek A hlzati szerelvnyek kzl - modellezsi szempontbl - elssorban az elzrszerkezeteknek s visszacsapknak van jelentsgk. Mindkettt egy g modellezi. Elzr (glezrs) esetn az g kezd s vgcsompontjaival kapcsolatban nincs semmilyen ktttsg. Az elzrszerkezetnek a teljes elzrson kvl feladata lehet mg a vezetk fojtsa is. A fojts tulajdonkppen egy ellenllst hoz ltre, teht elvileg lehetsges lenne egy helyi ellenllsi tnyez figyelembevtele. Ehelyett clszer az elzr g hosszt megnvelni; olyan hosszal venni fel az gat, hogy annak ellenllsa megegyezzk a helyi ellenlls rtkvel. Ilyenkor lehet egyenrtk ellenllsrl, vagy egyenrtk cshosszrl beszlni. A fojtsos zem msik megoldsa az, hogy az gat ngyzetes vesztesg gknt adjuk meg, a konkrt fojts rtkhez kiszmolva egy C vesztesgtnyezt. A visszacsapt egy olyan g modellezi, amelynl a kisebb sorszm csompont fell a nagyobb sorszm fel szabadon ramlik a vz. Ha a hidraulikai szmtsok eredmnyei szerint a nagyobb sorszm csomponton nagyobb a nyoms, mint a kisebb sorszmn, vagyis a vz az elbb emltettel ellenttes irnyba kvn ramolni, akkor a visszacsap zr.

2.2.2. A fogyaszts modellezseA fogyaszts (illetve a vzignyek) helyes, a valsgnak megfelel modellezse a rendszervizsglatoknl az egyik legbonyolultabb, legkevsb egzaktul megfoghat problma. Kt krdsre keresnk vlaszt: - a hely (hol modellezzk a klnfle vzfogyasztsokat), - az id (milyen idsorral modellezzk a klnfle vzfogyasztsokat) krdsre. 2.2.2.1. A vzfogyaszts helynek modellezse A fogyaszts - a fogyasztk - fajti szerint ltalban megklnbztetnk - lakossgi - alapfok kzintzmnyi - kzintzmnyi - ipari - stb.24.



fogyasztkat. Ezek a fogyasztk a vzellt hlzatoknl gyakorlatilag egy-egy pontban (pl. hzi bekts) vteleznek vizet. Krds, hogy a hlzati modell kialaktsnl ezeket a vzvtelezsi pontokat ezek mindegyikt - figyelembe kell-e vennnk. Ez a krds a lakossgi (esetleg kommunlis) fogyasztknl merl fel elssorban. Amennyiben ezen pontok (csompontok) mindegyikt figyelembe vesszk, gy termszetesen ezekre a csompontokra a terhelst (vzfogyasztst, vzignyt) is meg kell adnunk. Elmleti vizsglatok bizonytottk, hogy egy-egy szakaszon (pl. utcn) belli fogyasztsokat nem szksges koncentrltan, a konkrt helyn figyelembe venni. A fenti nhny gondolat elrebocstsa utn a fogyaszts (vzigny) modellezse a kvetkez kppen trtnhet. Kommunlis vzfogyaszts (vzigny) modellezse 1. Az egyes lakkrzetekben a vzfogyasztst egyenletesen megoszlnak tekintjk. A hlzatra val terhelse a hossz, illetve a terlet arnyban trtnhet. Ezt az g menti fogyasztst felel-fele arnyban az g kezd- s vgcsompontjain adjuk ki (meglv rendszerek, illetve j, tervezs alatt ll terletek esetn alkalmazzuk). 2. Mivel a vzmvek tbbsge rendelkezik konkrt (szmtgpes adathordozn lv) fogyasztsi adatokkal, gy ma mr lehetsgnk van arra, hogy a fogyasztst az egyes utck mentn (teht nem a terleten) ismerjk. Ebben az esetben a fogyaszts modellezse gy trtnhet, hogy az utck (utcarszek) menti diszkrt terhelst vve alapul, azt az g kezd s vgcsompontjra terheljk (akr gy is, hogy nem tartjuk be az 1/2-1/2 arnyt). Nagyfogyasztk vzfogyasztsnak (vzignynek) modellezse A nagyobb kzintzmnyek, az ipar, stb. vzfogyasztsnak modellezse mr nem jelent problmt, hiszen a fogyasztk helyileg lehatroltak, vzkivtelk helye konkrtan megllapthat. 2.2.2.2. A vzfogyaszts idbeli vltozsnak modellezse A vzfogyaszts nem csak terletileg, hanem idben is vltozik. Kt (st jabban hrom) jellemz rtket szoktunk figyelembe venni: az ven belli vltozst, a napon belli vltozst, az rn belli vltozst. A telepls vzfogyasztsnak (vzignynek) ven belli vltozst az vszakos egyenltlensgi tnyezvel (), s/vagy a konkrt mrsi adatok figyelembevtelvel tudjuk meghatrozni (ipari vzfogyasztsnl ez utbbi mdszer a clravezet). Az egyes krzetek napon belli fogyasztst ler menetgrbk egymstl kisebb-nagyobb mrtkben eltrhetnek (pl. egy vroskzponttl tvol fekv laktelepen a menetgrbe kora reggeli nvekedse hamarabb, ks dlutni nvekedse ksbb kezddik, mint egy kzpontkzeli laktelepen). Mgis - kzelebbi adatok hinyban - az egsz teleplsen (teht valamennyi fogyasztsi krzetben) ltalban ugyanazt a fogyasztsi menetgrbt szoks hasznlni. A kistrsgi s regionlis rendszerek esetben az egyes teleplsek fogyasztsi menetgrbjnek eltrst25.



clszer figyelembe venni (az egyes kzsgek menetgrbje knnyebben szmthat a mrsi eredmnyekbl, mint a vroson belli krzetek esetben).

2.2.3.

Vzellt hlzat mretezse s ellenrzse

Tekintettel arra, hogy a vzellt hlzatok viselkedst ler KIRCHOFF egyenletekben szerepl nyomsvesztesg sszefggsekben a ngyzetes tag szerepel az egyenletrendszer explicit megoldsa jelenlegi ismereteink szerint nem lehetsges. Ezrt a mretezs a kvetkez lpsekbl ll: 1) A fogyasztsi modell alapjn becslssel meghatrozzuk az egyes vezetk keresztmetszetekre mrtkad vzszlltsokat. 2) A mrtkad vzszllts alapjn meghatrozzuk a szksges vezetk tmrt. 3) Itercis hidraulikai szmtssal, az elbbiekben ismertetett matematikai modell segtsgvel, ellenrizzk klnbz jellemz zemllapotokban a hlzatban kialakul sebessgeket s nyomsokat. 4) Amennyiben a hlzat valamely rszn kedveztlenl nagy, vagy tl kis sebessgek alakulnnak ki, akkor mdostjuk a becslssel meghatrozott tmrket, s jra elvgezzk az ellenrzst. Egy vzellt hlzatban a kvnatos sebessg tartomny 0.4 - 1.2 m/s. A hlzati nyoms rtke egyetlen zemllapotban sem lehet kisebb egyetlen csomponton sem, mint az pletek szintszma alapjn elrt rtk, illetve eloszt vezetkek esetben, nem lehet nagyobb mint 60 mvo2. 2.2.3.1. A vzellt hlzat zemllapotai Az zemllapot kifejezs leszktett rtelemben az zemi viszonyok klnbzsgt jelenti. Tgabb rtelemben az egyes zemllpotokat nemcsak a betpllsok klnbzsge, hanem a fogyasztsi llapot is jellemzi. gy is fogalmazhatunk, hogy az zemllapot a rendszer zemi folyamatrl kszlt pillanatfelvtel. A hlzat hidraulikai vizsglata sorn jellemznek tekinett zemllapotok cljukat tekintve kt csoportba sorolhatk:

Mretezsi zemllapotok, melyek a rendszert zavartalan zem esetn jellemzik. Ellenrzsi zemllapotok, melyek valamilyen zavar esemnyt feltteleznek, pl. tzolts.

A hlzat mretezse szempontjbl azok az zemllapotok a jellemzek, amelyek az egyes vezetkekben az tlagos ramlsi viszonyoktl nagymrtkben eltr hidraulikai viszonyokat idznek el s ennek kvetkeztben szlssges nyomsokat idznek el. A hlzat egyes rszeire klnbz zemllapotok lehetnek mrtkadak a csvezetk tmrk meghatrozsakor (2-1.bra):

2

mter vzoszlop 26.



Mrtkad zemllapotokhoz tartoz keresztszelvnyek

B

B

B B B B C1 .krzet

C

C

C

2 .krzet

A C C A

2-1.bra

Keresztmetszet jele A-A B-B

Fogyaszts Qszmax max|Qsz-Qfmax|

Megjegyzs A betpllsi ponttl hzd fvezetkekre. A betpllsi pontot (pontokat) a trozval (trozkkal) sszekt vezetkekre a szivattyzs s fogyaszts klnbsgnek legnagyobb pozitv, vagy legkisebb negatv rtke. Msknt fogalmazva a trozk legnagyobb tltdsekor, vagy rlsekor fellp llapot. Az elsrend eloszt vezetkekre, az ltaluk elltott terlet racscs fogyasztsa a mrtkad.

C-C

Qh

27.



2.2.3.2.

Minta feladat

A kvetkezkben egy mintafeladat kapcsn mutatjuk be a hidraulikai ellenrz szmts algoritmust egy a 2-2.brn lthat egyszer vzellt rendszerre.Minta feladat vzellt hlzat hidraulikai ellenrzshez 1 . Terhels szmts

1 3 8 mBf 1DN 200 ac

dh = 2 .0 0 m 1 3 6 mBf 6DN 200 ac

2

3

4

1 .krzet

DN 150 ac

2 .krzet 5

DN 150 ac

Q 1 = 2 8 l/ s m1 = Q 1 / L1 = 2 9 .4 7 l/ s,km Q 2 = 3 5 l/ s m2 = 4 2 .1 7 l/ s,km

2-2.bra A kt fogyasztsi krzetre adott az racscs rtke a 2.bra szerint. Ezt a terhelst a csompontokra az ghosszak arnyban bontottuk le az 2-1.tblzatban. Majd a fajlagos vezetkhosszra es fogyasztsbl szmtottuk a csomponti fogyasztsokat a 2.tblzatban. g jele (j) Hossz [km] Lj 0.5 0.3 0.4 0.3 0.4 0.6 Krze t [db] (i) 2 1 2 2 1 2 Krzetbe tartoz hossz [km] Li 0 0.3 0.42 0.72 1 0.2 0.3 0.3 0.15 0.95 2 0.1 0.15 0.4 0.18 0.83 2-1.tblzat28.

Terhelsek - mi Li

C=c l

1-2 2-3 2-5 2-4 4-5 4-6 Li

1 5.89 8.84 8.84 4.43

+

2

=

4.22 6.32 16.87 7.59 35.00

5.89 8.84 13.06 10.75

3.18 8.64 11.52 8.64 11.52 3.82

Hefop Asg2 Kozmuhalozatok Tervezese

Documents