Regionális vízellátás Magyarországon

1. Regionális vízellátásMagyarországon

2. Okok • Vízigények növekedése, életforma váltás • Térben és időben • Nagyvárosok, lakótelepek • Iparvidékek • Üdülőterületek • Felszínközeli vízbázisok elszennyeződése • Ammónium, nitrát • EU követelmények • Arzén, ammónium, vas, mangán, stb.

3. Következmények • Ipari fejlesztési területek (Északmagyarország, Dunántúl) • Nagyvárosok (Miskolc, Debrecen, Pécs) • Üdülőterületek (Balaton, Dunakanyar)

5. Mihálygerge ÉRV Rt. Hasznos Lázbérc Köszörűvölgy Lázbérc Csórrét

6. ÉDV Rt.

7. DRV Rt.

10. Regionális vízközmű rendszerek tervezése

11. Regionális rendszerek tervezése • Célok • Fogyasztói igények • Ellátási kötelezettségek • Költséghatékonyság • Alapadatok • Meglévő állapot • Fogyasztási, terhelési trendek • Módszerek • Igény prognózis • Szállítási útvonal alternatívák • Műszaki megoldás az egyes alternatívákra • A műszaki megoldások költségeinek meghatározása

12. Hosszútávú tervezés • A tervezés céljai • Költéség hatékonyság (befektetés – eredmény) • Beruházási költségek • Üzemeltetési költségek • Bevételek • Megtérülés (+haszon !) • A számítások problematikája abból adódik, hogy az egyes költségek és bevételek időben eltérő módon, illetve tendenciával jelentkeznek • Vigyázzunk arra, hogy ezt különböző megközelítésből értelmezik • Tulajdonos (minél olcsóbban) • Üzemeltető (minél jobbat) • Befektető (mindkettő) • A tervező ezekhez képest elfogulatlan, kívülálló kell legyen • A manipulációk és félreértések elkerülésére a számításokat mindig egy meghatározott időszakra, időtávlatra célszerű elvégezni !

13. Hosszútávú tervezés • Alapadatok • Meglévő állapot • Meglévő rendszerek állapotának felvétele • Termelő-, • Szállító-, • Tároló kapacitások felmérése • Üzemeltetési adatok, trendek elemzése • Termelési adatok elemzése – évszakos változások • Igényprognózisok alapadatai, fajlagos fogyasztások • Fogyasztási adatok elemzése (díjszámlázás) • Veszteség elemzés

14. Hosszútávú tervezés • Távlati igények, igényprognózis • Település fejlesztési tervek • Lakossági igények • Lakosszám • Fajlagos igény prognózis • Ipar, nagyfogyasztók esetében egyedi prognózis • Veszteség prognózis

15. Hosszútávú tervezés Igény trendek alapján termelési kapacitás fejlesztési alternatívák készítése

16. Ellátási változatok Vízigények (Qdmax, Qdátl, Qdmin) Betáplálási alternatívák (A,B,C) Szállítási útvonal alternatívák (1,2,3) Qdmax-A-1 Qdátl-A-1 Qdmin-A-1 Stb. Műszaki megoldás az egyes változatokra Azonos időhorizonthoz tartozó változatok A műszaki megoldások költségeinek meghatározása Hosszútávú tervezés

17. Hegyköz

18. Működési séma

19. Vízkormányzási stratégiák

20. Hegyköz

21. Hidraulikai alapfogalmak • Folytonosság - Q = Ai * vi • a vizsgált szakaszon folyadék nem keletkezik, vagy vész el, oldalról sem hozzáfolyás, sem elfolyás, valamint a szakaszon tározódás vagy ürülés nincsen. Az a folyadékmennyiség, azaz Q hozam, amely a szakaszra belép, azon végig is halad és onnan ki is lép. • Bernoulli-egyenlet: • A geodéziai és nyomásmagasság a mozgó folyadék helyzeti energiáját adja meg, míg a sebességmagasság a mozgási energiára utal. • A geodéziai és sebességmagasság a mozgó folyadék saját energiája, míg a nyomásmagasság a környezetből származó külső, "kölcsönzött" energia. • Ha a vizsgált szakasz mentén a meghatározzuk az összes energiatartalmat (Z+p/+v2/2g) összekötő vonalat, az energiavonalat kapjuk. • Amennyiben ezen összegzésből a sebességmagasságot kihagyjuk, és csak a helyzeti energiára utaló Z+p/ tagokat vesszük figyelembe, a nyomásvonalat kapjuk

22. Hidraulikai alapfogalmak • Energiaveszteségek • Surlódási veszteség • Részben a mozgó folyadék és a csőfal közötti, részben a folyadék belső súrlódásából ered. • Az áramlás teljes hossza mentén hat, nagysága a mozgás irányában fokozatosan nő. • Helyi energia veszteség • Az okozza, hogy valamely csőszerelvény lokálisan megváltoztatja az áramlás sebességének nagyságát vagy irányát, esetleg mindkettőt.

23. Hidraulikai alapfogalmak • Cső-surlódási tényező  • Lamináris áramlás esetén=64/Re • Turbulens áramlás esetén - Colebrook-White képlet Moody diagramm

24. Hidraulikailag hosszú és rövid csővezeték • Hidraulikailag hosszú csővezeték Ha egy csővezetéket jelentős hossz és viszonylag kevés szerelvény jellemez, a csőfal menti súrlódási veszteség nagyságrendekkel nagyobb lehet, mint a helyi veszteségek összege, hL,s >> hL,h. Ekkor a hL,hhelyi veszteségek elhanyagolhatók, a cső hidraulikailag hosszúnak tekinthető. Ez esetben gyakran a sebességmagasság figyelembe vételétől is el lehet tekinteni. • Hidraulikailag rövid csővezeték Ha a kétféle veszteség nagyságrendje közel azonos, hL,s  hL,h , a helyi veszteségek nem hagy­hatók figyelmen kívül.

25. Hidraulikai méretezés • Vezeték átmérők meghatározása • Q – 20 órás szivattyúzással számított vízszállítás • Tározók elhelyezése • Nyomásigények meghatározása • Szivattyú emelőmagasság meghatározása • Fajlagos nyomásveszteség ~ 10m/km, vagy a ténylegesen számított érték • Nyomásigény – Megengedett maximális nyomás

26. Esettanulmány A Hegyközi települések vízellátásának, ivóvízminőség javításának megoldása regionális rendszer kiépítésével

27. Vízkormányzási stratégiák

28. Regionális vízellátó rendszerek kialakítása

29. Rendszer típusokElemi 1-1.ábra 1 nyomásövezet, ellennyomó tárolóval 1-2.ábra 1 nyomásövezet, átfolyásos tárolóval

30. Rendszer típusokÖsszetett 2-1. ábra - 2 nyomásövezet sorba kapcsolt kialakítása

31. Rendszer típusokÖsszetett 2-2.ábra - 2 nyomásövezet párhuzamos kialakítása

32. Rendszer kialakítás Az általános eset - Több betáplálás - Több zóna

33. A távvezetékek nyomvonala • A távvezetékek kötik össze víztermelő telepeket, a tározókat, az átemelő gépházakat és a fogyasztókat • Vízszintes vonalvezetés • Egyéb vonalas létesítmények, vízfolyások keresztezése • Út, vasút • Közmű vezetékek • Vízfolyások

34. A távvezetékek nyomvonala • A nyomvonalnak lehetőleg jól megközelíthetőnek kell lennie (javítás, karbantartás) • Szakaszolás • Magassági vonalvezetés • Magas pontokon légtelenítés • Mély pontokon leürítés lehetőségének biztosítása

35. Tározás és szivattyúzás regionális vízellátó rendszerekben • Tározók és átemelők elhelyezés hegy- és dombvidéken • Térszíni tározók (medencék) • Ellennyomó és átfolyásos is lehet • Az átemelő gépházakat érdemes a tározó mellé telepíteni • Lásd pl. Hegyköz.

36. Hegyköz

37. Működési séma

38. Tározás és szivattyúzás regionális vízellátó rendszerekben • Tározók és átemelők elhelyezése síkvidéken • Víztornyok (magaslat hiányában) • Térszíni medencék inkább csak a víztermelő telepeken • A víztornyok sok esetben a regionális gerincről való leágazáson találhatók, ellennyomó üzemmódnak megfelelően elhelyezve • A nyomásfokozó gépház mellett az esetek többségében nincs térszíni szívó medence (csőből-csőbe)

40. Regionális vízellátó rendszerek kialakítása

41. Regionális vízellátó rendszerek kialakítása Szivattyúzás, nyomásfokozás • Hidraulikai alapok • Centrifugál szivattyú működési elv • Szivattyú jelleggörbe és jellemzők • Q,H,hatásfok, NPSH, fordulatszám • Csőhálózati jelleggörbék • Szivattyú választás

43. Centrifugál szivattyú

44. Hidraulikai feltételek és hatások • Hálózati elemek (vezetékek, szerelvények, ….) • Szívó és nyomóoldali tározók vízszintjei • A táplált zóna aktuális fogyasztása • Az azonos zónára dolgozó, vagy abból vételező gépházak Hsz = f(Qsz, Qf, Ht, Qb,…)

45. Csőhálózati jelleggörbe

46. Csőhálózati jelleggörbe sereg • Felső határoló Maximális emelőmagasság • Alsó határoló Minimális emelőmagasság

47. Szivattyú kiválasztása • Vízszállítási igény meghatározása • Vízkormányzási stratégiák alapján a mértékadó terhelés kiválasztása • 20 órás szivattyúzás feltételezésével számított érték • Nyomás igény meghatározása • Szélső, határoló csőhálózati jelleggörbék előállítása a betáplálási, vagy átemelési pontra • Beépítendő gépek számának meghatározása • Energetikai szempontok … • …

48. Mintapélda

49. Szivattyú választás

50. Gépházak kialakítása • Épület illetve csarnok szerkezet a térszínen elhelyezve • Felszín alatt aknában • Száraz aknás • Nedves aknás (búvár szivattyúk aknában, vagy medencében) • Jellemző csővezeték elemek és szerelvények • Szívó és nyomóoldali kollektor (gyűjtő) vezeték • Párhuzamosan kapcsolt gépek esetében • Elzáró szerelvények (szívó és nyomó oldalon egyaránt) • Visszacsapó szelep (csappantyú) a nyomó csonkra szerelt elzáró után • Szívó és nyomó oldali nyomásmérés • Nyomóoldali vízhozam mérés (minimális távolság az utolsó szerelvénytől pl. a visszacsapótól min. 3D)