Transcript Dittrich_ea_20120530 - Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet

EJF VICSA szakmérnöki
Vízellátás
Vízminőség a vízelosztó hálózatban,
hidraulikai és vízminőségi
modellezés
Dittrich Ernő
egyetemi adjunktus
PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék
Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 039.
[email protected]
1
HÁLÓZAT HIDRAULIKAI
ALAPOK (ISMÉTLÉS)
2
Bernoulli-egyenlet
Csövekben, csatornákban áramló közegek áramlásának jellemzőit tárgyaljuk
Állandó sűrűségű közeg
Stacioner áramlás
Valóságos közeg áramlása
Bernoulli-egyenlet:
v12
p1
v22
p

 Z1 
 2  Z2
2g   g
2g   g
A Bernoulli összeg az áramlás irányában csökken.
Veszteséges Bernoulli-egyenlet:
2015.04.13.
v12
p1
v22
p

 Z1 
 2  Z 2  hv
2g   g
2g   g
Az áramlások jellege, hossz-menti
veszteség
Lamináris és turbulens áramlás
csőben
Lamináris áramlás esetén:
Re<Rekrit=2320
Turbulens áramlás akkor jön létre, ha
Re>Rekrit=2320
Reynolds-szám:
Re 
vd

Egyenes cső vesztesége:

vd 

l v2
hv    
d 2g
 [-]: csősúrlódási tényező
=f(Re, d/k)
2015.04.13.
k: a csőfal ún. homlok-érdessége, m
4
Nikuradse-diagram
5
2015.04.13.
Jellemző felületi érdességi
méretek
Anyag
acél, húzott, új
acél, húzott, rozsdás
acél, hengerelt, finom
acél, hengerelt, durva
acél, hengerelt, rozsdás
beton, simítva
beton, durván
deszka
öntöttvas vagy acél, bitumenbevonattal
öntöttvas, új
öntöttvas, rozsdás
öntöttvas, korrodált
zúzott kő
k, mm
0,03-0,05
0,1-1,0
0,01
0,08--0,15
0,2-0,4
0,3-0,8
1,0-3,0
1,0-2,5
0,1-0,15
0,5-1,0
1,0-1,5
1,0-3,0
0,5-1,0
6
2015.04.13.
Cső érdesség tájékoztató
értékei vízellátó hálózatban
7
Turbulens áramlás sebességeloszlása



Szélső réteg falhoz tapad,
tehát a sebesség d/2
sugárnál zérus
A fal mentén vékony
rétegben a
sebességeloszlás a
lamináris áramlásnál
megismert parabolát követi
A lamináris határréteg
vastagsága:
 lam 
34,2
d
0 ,875
0,5 Re 
8
2015.04.13.
A  csősúrlódási tényező értékei
Hidraulikailag sima cső

Lamináris áramlás:
64
Re
Turbulens áramlás =f(Re):
-Teljes Re-szám tartományra:
1
 turb


 2  lg Re  turb  0,8
-Blasius képlet
2320<Re<105 tartomány:

0,3164
4
Re
-Nikuradse képlete
105<Re<5·106:
k   lam
2015.04.13.
  0,0032 0,221 Re0,237
-Prandtl-Kármán képlet
Re>106:
1
Re

 2 lg

2,51
9
A  csősúrlódási tényező értékei
Hidraulikailag átmeneti tartomány
k
 lam
4
=f(Re, d/k)
Haaland képlete:
1,11

 k  
 
 6,9 
1
d

 
 1,8  lg 

Re
3
,
7


 


 


 
Prandtl-Colebrook képlete:
 2,51 k

 2  lg
  0,269

 Re  d

1
10
2015.04.13.
A  csősúrlódási tényező értékei
Hidraulikailag érdes cső
 lam
k
4
=f(d/k)
Nikuradse képlete:
1

 2 lg
d
 1,14
k
Moody képlete:
k
  0,0055  0,15 
d 
1
3
A sima, átmeneti és az érdes cső kifejezéseit egyesíti a


Coolebrook ajánlotta formula:


1
1
2,51
 2,0  lg


 3,7  d Re 

k

2015.04.13.




11
Nem kör
keresztmetszetű
csövek


Tegyük fel, hogy egy l hosszúságú és d átmérőjű vezetékszakaszon
ugyanakkora nyomásveszteség keletkezik, mint egy ugyancsak l
hosszúságú de tetszőleges keresztmetszetű vezetékszakasz
mentén
A t csúsztatófeszültségből adódó erők mindkét esetben a p1-p2
nyomáskülönbségből adódó erőkkel egyensúlyban vannak. A
tetszőleges keresztmetszet kerülete legyen K, felülete A, így:
t  K l
t  K  l  A p1  p2   p1  p2 
A
Az előbbivel hidraulikailag egyenértékű de átmérőjű csöveknél:
de2  
4l
t  de  l 
  p1  p2   p1  p2 
t
4
de
A két egyenlet jobboldalán álló kifejezések egyenlők:
2015.04.13.
4
K
4 A
 l t   l t  d e 
de
A
K
12
A csővezetéki szerelvények áramlási
veszteségei (helyi veszteségek)

A csővezetéki szerelvényekben keletkező
nyomásveszteséget általában a következő módon számítjuk:
v2
hv   
2g
A ζ veszteségtényező a szerelvény jellemzője, de lehetséges,
hogy a Reynolds-számtól is függ.
A ζ veszteségtényező értékén kívül azt is meg kell adni,
hogy az melyik v átlagsebességre vonatkozik, az elem
előttire, vagy az elem utánira.
2015.04.13.
13
Veszteségtényező
változása
diffúzorban
v22
hv   d 
2g
14
2015.04.13.
Szűkülő csőszakasz (konfúzor)
  d 4
 v2
hv  1   2    k   2
  d1 
 2 g
2015.04.13.
15
Fojtószelep veszteségtényezője a
csappantyú szögállás függvényében
16
2015.04.13.
Csap veszteségtényezője a
csappantyú szögállás függvényében
17
2015.04.13.
Síktolózár veszteségtényezője a
relatív átáramlási keresztmetszet
függvényében
18
2015.04.13.
Elzáró szelepek veszteségtényezői
19
2015.04.13.
Különböző íveltségű ívdarabok
veszteségtényezője
20
2015.04.13.
A hirtelen keresztmetszetváltás
szerelvényei
Beáramló idomok jellemző
megoldási formái:

A. éles sarokkal: 0,5
él tompítással:  0,25

B. éles sarokkal: 3,0
él tompítással: 0,51,0

C. 
0,50,3cos+0,2cos2

D. a fal érdességétől
függően:  0,01-0,05
21
2015.04.13.
Az egyenértékű
csőhossz

Mivel az egyenes csövek és a csőszerelvények
nyomásvesztesége v2·/2-vel arányos, bármely csővezetéki
elem vesztesége, egy ugyanolyan veszteséget okozó egyenes
csőszakasz hosszával is kifejezhető:
v2
l v2

 
2g
d 2g
l
 
d
l 

d

22
2015.04.13.
1. feladat I.
A. Határozza meg, hogy az alábbi ábrán vázolt ivóvizet szállító
nyomócsőhálózat fővezeték „A” pontjában elhelyezett tűzcsapnál
mekkora a nyomás ha a vízvezetékben szállított vízhozam 120 l/s és
a cső-érdesség k=1 mm.
B. Ábrázolja a vezeték „A” pontra
vonatkoztatott csővezetéki
jelleggörbéjét ha feltételezzük
hogy a csőben az áramlási
sebesség 0,4-2 m/s között
változik az egyes
üzemállapotokban. Mekkora
a nyomásdifferenciát okoznak
az egyes üzemállapotok az
„A” pontban?
23
1. feladat II. (Nikuradse-diagram)
d/k=400
Re=2.9*105
λ=0.026
24
1. feladat III. – B feladatrész
v (m/s)
Csővezetéki jelleggörbe
120.0
100.0
hv (m)
80.0
60.0
40.0
hv=26.5v2
20.0
0.0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
1
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
v (m/s)
2
hv (m)
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
4,2
6,6
9,5
13,0
17,0
21,5
26,5
32,1
38,2
44,8
51,9
59,6
67,8
76,6
85,9
95,7
106,0
∆hv≈100
m.v.o
25
2. feladat

Egy magas-tartályból d=500 mm átmérőjű és L=4000 m
hosszúságú távvezeték Q=420 l/s vizet szállít a városi
hálózatba. A szükségesnél kisebb nyomás miatt a
távvezetékkel párhuzamosan egy azonos átmérőjű
távvezetéket építenek ki. Hogyan alakulnak a
nyomásviszonyok a vezeték építése előtt és után a települési
hálózat betáplálási pontján, ha a magas-tározó mértékadó
vízszintje 387 m.B.f., míg a betáplálási pont magassága 335
m.B.f. és a távvezetékek cső-érdessége k=0,4 mm.
26
1. eset
387 m Bf.
d = 500 mm
k= 0,4 mm
L= 4000 m
Q=0,42 m3/s
335 m Bf.
27
  0,019
Re 
v d


2,14  0,5
 8,23105
6
1,3 10
k 0,4

 8 10 4
d 500
28
1. eset
d 2 
0,5  3,14
A

 0,196m 2
4
4
Q
0,42
v

 2,14 m
s
A 0,196
l v2
4000 2,142
hv'    
 0,019

 35,416m
d 2g
0,5 19,62
p1
v2
p2
v2
Z1 

 Z2 

 hv'
  g 2g
  g 2g
101,3
p2
387 
 335
 35,416
1000 9,81
1000 9,81
p2
0,0103 387  335
 35,416
9810
p2  167,79kPa  1,68bar
29
2. eset
387 m Bf.
d1=d2= 500 mm
k= 0,4 mm
L= 4000 m
Q1=Q2=0,21 m3/s
335 m Bf.
30
Re 
v d


1,07  0,5
 4,1 105
6
1,3 10
k 0,4

 8 10 4
d 500
  0,0195
31
d 2 
0,5  3,14
A

 0,196m 2
4
4
Q
0,21
v

 1,07 m
s
A 0,196
l v2
4000 1,072
hv'    
 0,0195

 9,103m
d 2g
0,5 19,62
p1
v2
p2
v2
Z1 

 Z2 

 hv'
  g 2g
  g 2g
101,3
p2
387 
 335
 9,103
1000 9,81
1000 9,81
p2
0,0103 387  335
 35,416
9810
p2  420,92kPa  4.2bar
32
3. feladat
Egy víztorony tartályába a folyadékszínt állandó H magasságú. A
fogyasztást
qbe
térfogatáram
betáplálásával
pótoljuk.
Adatok: l1=50 m; l2=l3=20 m; l4=20 m; d1=150 mm; d2=100 mm;
1=2=1,2; 3=2,5; qbe=18 l/s; =1,3·10-6 m2/s; ρ=1000 kg/m3.
Számítsa ki a betáplálási pontban szükséges túlnyomást, adottak az
átáramlott idomok
veszteségtényezői és a hálózat felépítése,
valamint a csőérdességi tényező értéke k=0,1 mm!
33
3. feladat II
Az áramlási sebesség a d1
és d2 átmérőjű csövekben:
4  qbe 4 18103
v1  2 
 1,02 m / s
2
d1 
0,15 
4  qbe 4 18103
v2  2 
 2,29 m / s
2
d2 
0,1 
A betáplálás és a fogyasztás között alkalmazzuk a
veszteséges Bernoulli-egyenletet:
v12
p1 v22 p2



 hv
2 g g 2 g g
p2  p0  p1  p0 
p 


v
2
2
2

 v12  p ahol az össznyomás veszteség:
 l  2l2
  l

v12  1
1   1   2   v22  4 2   3 
2  d1
 2  d2


3. feladat III
Re1 
Re 2 
v1  d1
1,02  0,15
5


116612

1
,
2

10
1,3 106
d1 150

 1500
k
0.1
v2  d 2
2,29  0,1
5


175038

1
.
8

10
1,3 106
d 2 100

 1000
k
0.1


Diagramból: 1  0,021
2  0,021
Határozzuk meg λ-t
számítással is!
3
103
50

2

20
10


 20

p 
1,022 
0,021 1,2  1,2  
2,292  0,021 2,5  
2
 0,15
 2
 0,1

 2,57 105 Pa
amelyből a túlnyomás a betáplálási pontban:





103
p1  p0  v  v  p 
2,292  1,022  2,57 105  2,68105 Pa
2
2
2
2
2
1
Hf: milyen magasan áll a víztoronyban a vízszint?
Ágvezeték hálózatok
vízszállítása
Kirchhoff első
törvénye:
Q  0
i
k: csomópontok száma
Ismerni kell:
w: ágak száma
-vagy a fogyasztóknak
w=k-1
kiadásra kerülő
vízmennyiségeket
- vagy a rendszerbe
betáplált vízmennyiséget
A csomópontba
érkező és a
csomópontból
távozó
vízhozamok
előjeles algebrai
összege zérus
(k-1) db egyenlet írható fel,
melyből számítható az
összes ág vízszállítása
A vízszállítás ismeretében
számítható az ágankénti
veszteség.
36
4. feladat

Határozza meg az alábbi ágvezeték rendszerben
az egyes ágak átmérőit, áramlási sebesség,
vízhozam, nyomásveszteség értékeit, ha a kifolyási
pontokon a minimális nyomás 0,5 bar (k=1 mm).
Q6=5 l/s
6
L56=300 m
L45=300 m
5
7
Q7=3 l/s
4
L24=500 m
L12=1000 m
1
L57=300 m
Q3=5 l/s
2
L23=500 m
3
Q2=3 l/s
37
1. Csőátmérők meghatározása:
Felveszünk: v = 1 m/s sebességet
Q
d 2 
4 A
A  A
d 
v
4

2. k/d ;Re-szám meghatározása
Re 
vd

3. λ értékek leolvasása
4. Veszteségmagasságok meghatározása
l v2
hv '   

d 2g
38
Ágak
(w)
Vízszállí
tás (Q)
(l/s)
Cső
átmérő
(DN)
(mm)
Sebess
ég (v)
(m/s)
d/k
Re
λ
Vesztes
ég
magass
ág (hv)
(m)
1-2
16
150
0,91
150
1,05*105
0,034
9,6
2-3
5
80
0,99
80
6,1*104
0,044
13,7
2-4
8
100
1,02
100
7,8*104
0,039
10,3
4-5
8
100
1,02
100
7,8*104
0,039
6,2
5-6
5
80
0,99
80
6,1*104
0,044
8,2
5-7
3
65
0,90
65
4,5*104
0,047
9,0
39
5. Nyomásveszteségek meghatározása:
p7= 0,5 bar = 5m
p5= 5m + 9,0 m = 14,0 m
p6= 14,0m – 8,2 m = 5,8 m
p4 = 14,0 m + 6,2 m = 20,2 m
p2 = 20,2 m + 10,3 m = 30,5 m
p3 = 30,5 m -13,7 m = 16,8 m
p1 = 30,5 m + 9,6 m = 40,1 m
40
Hálózati kialakítás
koncepcionális kérdései

Távlati tervezés szempontjai (25-50 éves távlat)




Település fejlődés
Kommunális vízfogyasztás változása
Ipar, mezőgazdaság fejlődése
Nyomásigény







Minden üzemállapotban biztosítandó
Legmagasabb csapoló helyen is min. 1.5 bar nyomás
Magas épületek
Tűzcsapokon OTSZ szerinti nyomásigény biztosítása
Ipari vízigények egyedi nyomásigényei (legtöbbször önálló
nyomásfokozással)
Nyomásövezetek kialakítása (ha a geodéziai
magasságkülönbség 30-55 m-nél nagyobb)
41
Nyomáscsökkentők
Vízellátó hálózat vezeték típusai

Fővezeték, távvezeték

Ellátási biztonság






Vízhiány nagy károkat okoz (tüzi víz, kórházak, erőművek, stb..)
Vízhiány nem okoz jelentős károkat
Gazdaságossági szempontok
147/2010 Korm.r. szerint a fővezetékek létesítésének
tervezésekor vizsgálni kell a kettős betáplálás lehetőségét
Gerinc vezetékek: elosztó hálózat fővezetékei
Elosztó vezetékek:


Feladatuk a fogyasztók részére történő szétosztás
Megkülönböztetünk elsőrendű, másodrendű, stb.. elosztó
vezetékeket
42
Vízellátó hálózat típusai I.

Elágazó rendszer:



Előnyei:

Legrövidebb csőhossz
Hátrányai:

Alacsony üzembiztonság

Csővégek környezetében
 jelentős nyomásingadozás
 pangó vizek alakulhatnak ki
Összekacsolt rendszer:


Előnyei:

Nagyobb üzembiztonság az elosztó
hálózatban

Mérsékelhető a pangó víz probléma
Hátrányai:

A fővezeték törése komoly ellátási 43
gondokat okozhat
Vízellátó hálózat típusai II.

Körvezetékes rendszer:

Előnyei:




Legkisebbek a vízellátási
zavarok
Nincs pangó víz probléma
Nyomásingadozás a
legkisebb mértékű
Hátrányai:


Legmagasabb kivitelezési
költség
Alacsony vízfogyasztásnál
kis vízsebességek
44
Vízellátó hálózat kialakítás
néhány szempontja

30/2008 (XII.31) KvVM r. figyelembe vétele:







Körvezetékes rendszert kell kialakítani, kivéve ha műszakilag
nem lehetséges, illetve gazdaságilag nem indokolt.
Koncentrált ivóvízhasználat esetén (pl. városszéli lakótelep,
kórház) kétoldali vízellátást kell biztosítani.
Fővezeték mindig összeköti a tározó(ka)t és a szivattyús
betáplálás(oka)t.
Fővezetékre általában közvetlenül csak a nagyfogyasztók
köthetőek.
Fő elosztó vezetékek a nagy vízigényű területeken haladjanak
keresztül.
Elosztó vezetékeket minden vízellátásba bevont közterületi
sávban vezetni kell.
Az optimális hálózatkialakításhoz szükséges a vízigények
45
területi eloszlását szemléltető helyszínrajz előállítása
Hálózat hidraulikai számítások
feladata

Hidraulikai számításokkal az alábbiak
meghatározása szükséges:





Vezeték átmérők meghatározása
Hálózati szakaszok mértékadó szállító vízszállításának
meghatározása
Áramlási sebességeket (maximális és minimális értékek)
Hálózati nyomás maximális és minimális értékét
Ezekkel összefüggésben:


Magas tározó magassági helyzetét
Hálózati szivattyúk kiválasztását
46
A hálózat hidraulikai
számítások jellege

A méretezés ellenőrző jellegű, iteratív folyamat.
Kiindulási adatok
felvétele (csőátmérő,
tározó magasság)


Ellenőrző hidraulikai
számítások
(sebességek,
hálózati
veszteségek,
nyomásviszonyok)
Először célszerű a fővezetéket és a magas tározót közelítőleg
méretezni. Majd ez alapján becsülhetőek az ellátó hálózat
átmérői.
A rendszert először egy üzemállapotra kell méretezni. Ezt
követi a különböző üzemállapotokban a hálózat
47
viselkedésének ellenőrzése.
Hálózathidraulikai alapfogalmak


Ág (szakasz): Két csomópont
közötti szakasz
Csomópont:





Kettőnél több ág találkozásánál
Átmérő váltásnál
Nagyfogyasztó leágazásánál
(anyag váltásnál)
Gyűrű (hurok): ágak önmagukba
záródó sorozata
48
A hálózat hidraulikai terhelései




A vízigény számítás és a vízigények területi eloszlásának
ismeretében ki kell osztani a hálózat hidraulikai elemeire
eső vízfogyasztásokat
A kis fogyasztókat hálózati ágak mentén egyenletesen
kiadottnak tekintjük (területegységre, vagy hosszra
fajlagosított fogyasztás)
A nagy fogyasztók vízigényét csomópontban adjuk ki a
hálózatból (koncentrált fogyasztás)
Vízszállítás meghatározásának alapelve: Egy ág
vízszállítása megegyezik az ág végén lévő csomópontban
átadott vízmennyiség és az ág hossza mentén
elfogyasztásra kerülő vízmennyiség összegével.
49
Súrlódási veszteség számítása

Közismert kiindulási képletek:

Hossz-menti veszteség:
l v2
hv  
D 2g

Ellenállási tényező Colebrook-White
szerint:
2.51 
 k
 2  log



 3.7 D Re  
1
Az ivóvíz hálózatokat általában hidraulikai szempontból
hosszú csővezetékként értelmezzük.
50
Hossz-menti veszteség
egyszerűsített számítása


Valóságban a vezeték hossza mentén változik a vízhozam →
változik a sebesség → változik a λ → kettős iterációt igénylő
egyenletrendszer
Kézi számításoknál egyszerűsítések tehetők (többféle
módszer lehetséges)
λ=állandó feltételezésével, adott hosszúságú ágra:
  f (v, D, k )
l v2
hv  
D 2g
v
Q
A
l Q2
hv  
D A2 2 g
hv  CQ2
C
l 
8l 

 const
2
5
2
D A 2g D   g
51
Az egyszerűsítés hibájának
mértéke
v
1.0
D=100 mm-es csőátmérő és
v=1,0 m/s-hoz tartozó
állandó λ feltételezésével
elkövetett hiba mértéke
Reális hálózati csőérdesség: k=0,03-3.0 mm
Azoknál a vezetékeknél
ahol Q bizonytalansága
jelentős (ellátó
vezetékek), ez a
módszer használható!
Ahol Q bizonytalansága
kisebb mértékű
(fővezetékek,
távvezetékek) pontos,
iteratív számítás
szükséges
52
Ágvezeték hálózatok
vízszállítása
Kirchhoff első
törvénye:
Q  0
i
k: csomópontok száma
Ismerni kell:
w: ágak száma
-vagy a fogyasztóknak
w=k-1
kiadásra kerülő
vízmennyiségeket
- vagy a rendszerbe
betáplált vízmennyiséget
A csomópontba
érkező és a
csomópontból
távozó
vízhozamok
előjeles algebrai
összege zérus
(k-1) db egyenlet írható fel,
melyből számítható az
összes ág vízszállítása
A vízszállítás ismeretében
számítható az ágankénti
veszteség.
53
Átvágásos módszer

Körvezetékes hálózathoz a kezdeti csőátmérők felvételére
alkalmazható gyors kézi számítási eljárás
54
Körvezeték hálózatok (gyűrűk)
vízszállítása I.
Kirchhoff első törvénye:
Q  0
i
Kirchhoff második törvénye:
h
v
0
A gyűrűt bármely helyen ketté
osztva a nyomásveszteségek
előjeles algebrai összeg zérus
Ha a gyűrű körüljárási iránya
megegyezik az áramlási iránnyal
akkor hv-t pozitív, ha ellentétes
akkor negatív előjelűnek tekintjük!
hv  CQ2  C  Q  Q
55
Körvezeték hálózatok (gyűrűk)
vízszállítása II.
k: csomópontok száma
w: ágak száma → w=k-1
m: gyűrűk száma → m=w-k+1
Q  0
i
h
v
0
k-1 db egyenlet írható fel
(minden ágra)
m db egyenlet írható fel
(minden gyűrűre)
hv  C  Q  Q
k-1 db egyenlet írható fel
(minden ágra)
Kétféle megoldási módszer
használatos:
- veszteség kiegyenlítés
(Cross-módszer)
- hozam kiegyenlítés
Felírható egyenletek száma:
N=k-1+m+k-1=k-1+w-k+1+k-1=2w
Ismeretlenek száma: 2w
- ágankénti vízszállítás: w
- ágankénti veszteség: w
Az egyenletrendszer iterációval
56
megoldható!
Egyenletrendszer megoldása Crossmódszerrel (veszteség kiegyenlítés
módszere) I.


1. lépés: felvesszük önkényesen az egyes ágakban kialakuló
vízhozamokat, úgy hogy csomóponti feltétel Q  0
 i
teljesüljön.
h

2. lépés: A gyűrű feltétel
v
0
ebben az esetben nem
teljesül. Ezért ∆Q mennyiséggel
a vízhozamokat korrigálni kell!
2
h

C
(
Q


Q
)
v 
Végezzük el a négyzetre emelést és
∆Q2 tagokat hanyagoljuk el:
2
CQ
  2QCQ  0
Ebből ∆Q-t kifejezve:
2
CQ

Q  
2 CQ
57
Egyenletrendszer megoldása
Cross-módszerrel (veszteség
kiegyenlítés módszere) II.
3. lépés: ∆Q vízhozamokkal javítva a gyűrű ágait a
gyűrűben a kiegyenlítést elvégezzük → Ez azonban
elmozdítja a csatlakozó gyűrű(k) kiegyenlítettségét
 4. lépés: 1-3 lépések az összes gyűrűn végig
számítandóak. Az iterációt addig kell ismételni míg
az összes gyűrű kiegyelítődik
 5. lépés: sebességek ellenőrzése, csőátmérők
korrekciója
Az 5. lépés után az egész folyamat elölről kezdődik,
és ez még csak egy üzemállapot vizsgálata volt


58
Egyenletrendszer megoldása
hozam kiegyenlítés módszerével

1. lépés: csomóponti nyomások felvétele gyűrűfeltétel
fenntartásával.
h 0

v

2. lépés: Az ágak vízszállításának számítása. Csomóponti
feltétel nem teljesül.
hi
Q

0
Q

 i
i
Ci
3. lépés: vízhozamok algebrai összegének számítása.

4. lépés: Veszteségek korrigálása. Korrekciós tag:

2 Qi
h 
1
 C h
i
i
59
1. feladat I.

Az alábbi ábra egy egyszerű körvezeték adatit tartalmazza:

A. Számítandó az 1-es és 2-es jelű csővezeték vízszállítása ha
Q=40 l/s és a helyi veszteségek elhanyagolhatóak. A csőérdesség k=1 mm.

B. Mekkora hibát vétünk, ha 1 m/s sebességhez tartozó λ értékkel
számolunk?
60
1. feladat II.
Kezdeti érték felvétel
Kiindulási adatok (1-es ág):
Q1 (l/s)
Kiindulási adatok (2-es ág):
10(felvéve)
Q2 (l/s)
-30(felvéve)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
1.27
v2 (m/s)
-0.42
Re1
k (mm)
l1 (m)
127389
Re2
1
k (mm)
100
l2 (m)
1. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján
(1-es ág):
jobb
λ
oldal
bal oldal
-127389
1
75
1. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján
(2-es ág):
jobb
λ
oldal
bal oldal
0.0200
5.09
7.07
0.0200
6.24
7.07
0.0386
5.10
5.09
0.0257
6.22
6.24
0.0384
5.10
5.10
0.0258
6.22
6.22
61
1. feladat III.
Nagykörös iteráció 1. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
31799.58
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
C2
65.98
hv1 (m)
3.18
hv2 (m)
-0.06
C1*Q1
318.0
C2*Q2
-2.0
C1*Q1*|Q1|
3.18 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
-0.06 hv2 (m)
∆Q (l/s)
-4.94
Q1 (l/s)
5.06
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
0.64
v2 (m/s)
-0.49
Re1
k (mm)
64492
1
Re2
k (mm)
-34.94
-148354
1
62
l1 (m)
100
l2 (m)
75
1. feladat IV.
2. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (1- 2. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (2es ág):
es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
λ
jobb oldal bal oldal
0.0200
5.05
7.07
0.0200
6.21
7.07
0.0392
5.08
5.05
0.0259
6.20
6.21
0.0388
5.08
5.08
0.0260
6.20
6.20
Nagykörös iteráció 2. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
32050.
C1
46
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
C2
66.41
hv1 (m)
0.82
hv2 (m)
-0.08
C1*Q1
162.3
C2*Q2
-2.3
C1*Q1*|Q1|
0.82 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
-0.08 hv2 (m)
∆Q (l/s)
-2.31
Q1 (l/s)
2.75
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
0.35
v2 (m/s)
-0.53
Re1
k (mm)
l1 (m)
35007
1
100
Re2
k (mm)
l2 (m)
-37.25
-158183
1
75
63
1. feladat V.
3. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet
alapján (1-es ág):
bal
λ
jobb oldal oldal
3. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet
alapján (2-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
0.0200
4.99
7.07
0.0200
6.21
7.07
0.0402
5.03
4.99
0.0259
6.19
6.21
0.0395
5.03
5.03
0.0261
6.19
6.19
Nagykörös iteráció 3. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
32690.81
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
C2
66.62
hv1 (m)
0.25
hv2 (m)
-0.09
C1*Q1
89.8
C2*Q2
-2.5
C1*Q1*|Q1|
0.25 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
-0.09 hv2 (m)
∆Q (l/s)
-0.88
Q1 (l/s)
1.86
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
0.24
v2 (m/s)
-0.54
161936
Re1
k (mm)
l1 (m)
23747
1
100
Re2
k (mm)
l2 (m)
-38.14
1
75
64
1. feladat VI.
4. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (1-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
4. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (2-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
0.0200
4.92
7.07
0.0200
6.20
7.07
0.0413
4.98
4.92
0.0260
6.19
6.20
0.0403
4.98
4.98
0.0261
6.19
6.19
Nagykörös iteráció 4. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
33350.55
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
C2
66.62
hv1 (m)
0.12
hv2 (m)
-0.10
C1*Q1
62.2
C2*Q2
-2.5
C1*Q1*|Q1|
0.12 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
-0.10 hv2 (m)
∆Q (l/s)
-0.16
Q1 (l/s)
1.70
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
0.22
v2 (m/s)
-0.54
Re1
k (mm)
l1 (m)
21718
1
100
Re2
k (mm)
l2 (m)
-38.30
-162612
1
75
65
1. feladat VII.
5. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (1-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
5. kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (2-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
0.0200
4.91
7.07
0.0200
6.20
7.07
0.0415
4.97
4.91
0.0260
6.19
6.20
0.0405
4.97
4.97
0.0261
6.19
6.19
Nagykörös iteráció 5. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
33484.89
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
C2
66.62
hv1 (m)
0.10
hv2 (m)
-0.10
C1*Q1
57.1
C2*Q2
-2.6
C1*Q1*|Q1|
0.10 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
0.00
Q1 (l/s)
1.71
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
300
v1 (m/s)
0.22
v2 (m/s)
-0.54
Re1
k (mm)
l (m)
21762
1
100
Re2
k (mm)
l (m)
-0.10 hv2 (m)
-38.29
-162597
1
75
66
1. feladat VIII. (A feladatrész
vége)
Q1=10 l/s
Q1=5.06 l/s
Q1=2.75 l/s
Q1=1.86 l/s
Q1=1.70 l/s
Q1=1.71 l/s
Q2=-30 l/s
Q2=-34.94 l/s
Q2=-37.25 l/s
Q2=-38.14 l/s
Q2=-38.30 l/s
Q2=-38.29 l/s
67
1. feladat IX. – B feladatrész
v=1 m/s feltételezésével fixáljuk λ-t mindkét csőátmérőre

Kezdeti érték felvétel
Kiindulási adatok (1-es ág):
Q1 (l/s)
Kiindulási adatok (2-es ág):
10 (felvéve)
d1 (mm)
100
v1 (m/s)
1.27 v1 (λ)
Re1
1
127389 Re1 (λ)
k (mm)
l1 (m)
100000
1
-30 (felvéve)
d2 (mm)
300
v2 (m/s)
Re2
l2 (m)
Kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (1-es ág):
jobb oldal bal oldal
-0.42 v1 (λ)
1
-127389 Re1 (λ)
k (mm)
100
λ
Q2 (l/s)
300000
1
75
Kiskörös iteráció Colebrook-White képlet alapján (2-es ág):
λ
jobb oldal bal oldal
0.0200
5.08
7.07
0.0200
6.04
7.07
0.0388
5.10
5.08
0.0274
6.21
6.04
0.0384
5.10
5.10
0.0259
6.22
6.21
68
1. feladat X.
Nagykörös iteráció 1. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
31799.58
C2
66.20
hv1 (m)
3.18
hv2 (m)
-0.06
C1*Q1
318.0
C2*Q2
-2.0
C1*Q1*|Q1|
3.18 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
-4.94
Q1 (l/s)
5.06
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
v1 (m/s)
0.64 v1 (λ)
Re1
k (mm)
l (m)
64495 Re1 (λ)
1
100
1
100000
v2 (m/s)
Re2
k (mm)
l (m)
-0.06 hv2 (m)
-34.94
300
-0.49 v1 (λ)
-148353 Re1 (λ)
1
75
1
300000
69
1. feladat XI.
Nagykörös iteráció 2. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
31799.58
C2
66.20
hv1 (m)
0.82
hv2 (m)
-0.08
C1*Q1
161.0
C2*Q2
-2.3
C1*Q1*|Q1|
0.82 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
-2.31
Q1 (l/s)
2.75
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
v1 (m/s)
0.35 v1 (λ)
Re1
k (mm)
l (m)
35021 Re1 (λ)
1
100
1
100000
v2 (m/s)
Re2
k (mm)
l (m)
-0.08 hv2 (m)
-37.25
300
-0.53 v1 (λ)
-158178 Re1 (λ)
1
75
1
300000
70
1. feladat XII.
Nagykörös iteráció 3. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
31799.58
C2
66.20
hv1 (m)
0.24
hv2 (m)
-0.09
C1*Q1
87.4
C2*Q2
-2.5
C1*Q1*|Q1|
0.24 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
-0.87
Q1 (l/s)
1.88
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
v1 (m/s)
0.24 v1 (λ)
Re1
k (mm)
l (m)
23889 Re1 (λ)
1
100
1
100000
v2 (m/s)
Re2
k (mm)
l (m)
-0.09 hv2 (m)
-38.12
300
-0.54 v1 (λ)
-161888 Re1 (λ)
1
75
1
300000
71
1. feladat XIII.
Nagykörös iteráció 4. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
31799.58
C2
66.20
hv1 (m)
0.11
hv2 (m)
-0.10
C1*Q1
59.6
C2*Q2
-2.5
C1*Q1*|Q1|
0.11 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
-0.14
Q1 (l/s)
1.74
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
v1 (m/s)
0.22 v1 (λ)
Re1
k (mm)
l (m)
22148 Re1 (λ)
1
100
1
100000
v2 (m/s)
Re2
k (mm)
l (m)
-0.10 hv2 (m)
-38.26
300
-0.54 v1 (λ)
1
-162469 Re1 (λ)
300000
1
72
75
1. feladat XIV.
Nagykörös iteráció 5. lépése
Hosszmenti veszteség az 1-es ágon
C1
Hosszmenti veszteség az 2-es ágon
31799.58
C2
66.20
hv1 (m)
0.10
hv2 (m)
-0.10
C1*Q1
55.3
C2*Q2
-2.5
C1*Q1*|Q1|
0.10 hv1 (m)
C2*Q2*|Q2|
∆Q (l/s)
0.01
Q1 (l/s)
1.75
Q2 (l/s)
d1 (mm)
100
d2 (mm)
v1 (m/s)
0.22 v1 (λ)
Re1
k (mm)
l (m)
22243 Re1 (λ)
1
100
1
100000
v2 (m/s)
Re2
k (mm)
l (m)
-0.10 hv2 (m)
-38.25
300
-0.54 v1 (λ)
-162437 Re1 (λ)
1
75
1
300000
73
1. feladat XV.
„A”
„A”
Q1=10 l/s
Q1=5.06 l/s
Q1=2.75 l/s
Q1=1.86 l/s
Q1=1.70 l/s
Q1=1.71 l/s
Q2=-30 l/s
Q2=-34.94 l/s
Q2=-37.25 l/s
Q2=-38.14 l/s
Q2=-38.30 l/s
Q2=-38.29 l/s
„B”
„B”
Q1=10 l/s
Q1=5.06 l/s
Q1=2.75 l/s
Q1=1.88 l/s
Q1=1.74 l/s
Q1=1.75 l/s
Q2=-30 l/s
Q2=-34.94 l/s
Q2=-37.25 l/s
Q2=-38.12 l/s
Q2=-38.36 l/s
Q2=-38.25 l/s
74
2. feladat I.
75
2. feladat II.
76
2. feladat III.
77
2. feladat IV.
78
Nyomás hossz-szelvény és
vízellátó hálózat
79
Mértékadó sebességek a
csőhálózatban





Ajánlott sebességek az elosztó hálózatban: 0,6 0,8 m/s
Ajánlott sebességek a főelosztó és fővezeték
hálózatban: 0,8 – 1,8 m/s
Maximális sebesség a főnyomócsövekben: 2 m/s
Maximális sebesség max. tűzoltás és fogyasztás
esetén az elosztó hálózatban: 3 m/s
Minimális áramlási sebesség: 0,4 m/s
80
Mértékadó üzemállapotok és
vezetéktípus kapcsolata
81
Szivattyú választás és csőhálózat
hidraulika kapcsolata I.
Vezetéki jelleggörbe
Csőhálózati
jelleggörbe
82
HÁLÓZAT HIDRAULIKAI
MODELLEZÉS
83
Hálózat hidraulikai modellezés
céljai



Tervezés

Új rendszer

Rekonstrukció

Bővítés
Ellenőrzés

Jelenlegi állapot

Terhelés változások

Jövőbeni állapotok
Korszerű döntéstámogatási módszer

Üzemirányításra

Rekonstrukciós tervezésre

Díjstratégiára
84
Modellezési módok


Permanens modell (időben állandó,
stacioner állapot) más néven statikus
modell
Nem-permanens modell (instacioner
állapot) más néven dinamikus
85
Koncepció
Bemeneti adatok

Topológia:



Hálózati elemek helye
(magassági és
helyszínrajzi)
Csőszakaszok geometriai
adatai
Hálózati elemek hidraulikai
tulajdonságai




Vezetékek hidraulikai
jellemzői
Szivattyúk jelleggörbéi,
üzemrendje
Speciális szerelvények
helye és hidraulikai
jellemzői (visszacsapó,
tolózár, stb..)
Tározók vízszintjei
Eredmények
 A hálózat bármely
pontján



Térfogat áram
Sebesség
Nyomás
86
Hidraulikai modell elemei

Ágak: (a belépő és a kilépő vízhozam azonos)




Csőszakasz (két csomópont közötti szakasz átmérő váltás
nélkül)
Elzáró és szabályozó szerelvények
Szivattyúk
Csomópontok: (vízmennyiség változás, vízkivétel vagy töltés
lehetséges)




Csőszakaszok elágazásai
Vízkivételi helyek
Tározók
Kifolyók (nyomás és kifolyó térfogatáram között egyértelmű
kapcsolat van)
87
Modell matematikai leírása




Hidraulikai modellt egy irányított gráfként írjuk le

Ágak: gráf élei

Csomópontok: gráf csúcsai
A technológiai elemek hidraulikai tulajdonságait az
ágegyenletek tartalmazzák
A térfogatáram akkor pozitív ha a víz az ág kezdőpontjától a
végpontja felé halad.
Ágegyenletek: nyomváltozás leírására szolgál a térfogatáram
függvényében
i-dik ág nyomásveszteség – ág-térfogatáram
függvénye
88
Fiktív ág alkalmazása I.

Mi a teendő, ha a ∆pi(Qi) függvény ágegyenlettel egyértelműen
nem írható le?



Pont nyomását állandó szinten tartja (pl. tározó állandó vízszintje)
A pont a nyomástól függő mértékű vizet enged kii a környezetbe, vagy
táplál be (pl. kifolyó).
Fiktív ág bevezetése szükséges! Így ágegyenlettel
definiálhatók ezek a rendszerelemek is. Fiktív ág
felvételének menete:



Fiktív pont felvétele (vagy rögzített p0-nyomást rendelünk hozzá, vagy 0
nyomást de akkor túlnyomással számolunk!)
Fiktív pontokat és a kiválasztott objektumokat fiktív ággal kell összekötni
Az áramlási irány kivélnél a fiktív pont felé, míg betáplálásnál a fiktív
ponttól mutat.
89
Fiktív ág alkalmazása II.
Hidraulikai rendszer:
Modell:
Fiktív gráfágak egyenletei:
a: ∆p=p4-p0=ρgH4
b: ∆p=p5-p0=ρgH5 + cQΙQΙ
c: ∆p=p1-p0=-ρgH1
90
Csőszakasz figyelembe vétele


Valóságban a vezeték hossza mentén változik a vízhozam →
változik a sebesség → változik a λ → kettős iterációt igénylő
egyenletrendszer
Kézi számításoknál egyszerűsítések tehetők (többféle
módszer lehetséges)
λ=állandó feltételezésével, adott hosszúságú ágra:
  f (v, D, k )
Előjel tartás!!!
l v2
hv  
D 2g
v
Q
A
l Q2
hv  
D A2 2 g
hv  CQ2  CQ Q
Ágegyenlet:
p  pk  pv  CQ Q
l 
8l 
C
 5 2
 const
2
D A 2g D   g
Helyi veszteségek az
egyenletbe egyszerűen
beépíthetők!
91
Szivattyúk figyelembe vétele

Szivattyú hidraulikai modellje:

∆p*=pN-pS A szivattyú ágegyenlete, a nyomásemelkedés
függvény (-1)-szerese, mivel az ágegyenlet nyomásveszteség
függvény: ∆p=pS –pN=∆p*
A jelleggörbe bevitele másodfokú parabolával lehetséges
(csak Q0≤Q tartomány! Labilis ág kerüléses!)

∆p*=a0-a2Q2
ahol a0=∆pmax(Q0)
92
Visszacsapó szelep
figyelembe vétele

A visszacsapó szelep modellje:

Csak egyirányú áramlás megengedett
Matematikailag a helyi veszteség tényező irreálisan magas
számértékével érjük el:
Ha Q≥0 akkor ∆p=ξ1*v2*ρ/2
Ha Q≤0 akkor ∆p=ξ2*v2*ρ/2 és ξ2→∞

93
Medencék figyelembe vétele

94
Kifolyó figyelembe vétele

95
Vízhozam kiosztása
csomópontokra


Probléma felvetés: ellátó vezetékszakaszon
minden vízbekötés után változik a vízhozam → a
vízbekötések kiosztására általában nincs mód
(modell egyszerűsítés)
Egyszerűsítés: állandó Q feltételezése az ellátó
vezeték hossza mentén. Kétféle megoldási mód
lehetséges:
1) Az ág mentén elfogyasztott vízmennyiséget (Q1) az ág
végén koncentráltan adjuk ki
2) Az ág mentén elfogyasztott vízmennyiséget 50%-50%
arányban szétosztjuk az ág két végén
96
Vízhozam kiosztása
csomópontokra II.
- Q/Q1>5 felett mindkét módszer
pontos
- h”/h minden esetben pontosabb
eredményt ad, mint h’/h → hálózati
veszteség számítására Q+0,5Q1
vízhozam értékkel célszerű számolni!
Q: az ágon átvezetésre
kerülő vízhozam
Q1: az ág mentén
elfogyasztásra kerülő
vízhozam
h: valós
veszteségmagasság
h’: számított veszteség
magasság az ág
végére koncentrált Q1
esetén
h”: számított veszteség
magasság az ág
mindkét végére
szétosztott Q1 esetén
97
Csomóponti fogyasztások
gyakorlati meghatározása


Hibás kiosztás → hibás hidraulikai következtetések
Hálózati struktúra egyszerűsítése

Maximális átmérő ¼-énél kisebb vezetékek elhagyása





Egyszerűbb, áttekinthetőbb modell
Könnyebb kezelés
Kisebb gépidő
Nem mindig előnyös megoldás!
Fogyasztások koncentrálása a csomópontokra


Mérési adatok alapján
Becsült fajlagos vízigények alapján
98
Csomóponti fogyasztások
meghatározása mérési adatok alapján

Legalább órai bontású fogyasztás mérési helyek általában a
hálózaton:

Kiemelt nagyfogyasztók

Nyomásfokozók (zónahatárokon)

Zóna-vízmérleg
F(t)=B(t)-T(t)±M(t)





F(t): ismeretlen fogyasztások az adott időpillanatban
(hálózati veszteség is!)
T(t): ismert fogyasztások az adott időpillanatban
B(t): mért betáplálások összege a zónában az adott
időpillanatban
M(t): medencék időegység alatti térfogat változása
F(t) kiosztása a csomópontokra a csomópontijellemzők alapján történik
99
Csomóponti jellemzők
meghatározása



Terhelő lakos-szám és egyéb fogyasztó meghatározás
Csőkeresztmetszeti viszonyszám-meghatározás (vizet
csőkeresztmetszet arányában osztjuk szét)
Becsült fajlagos vízigények alapján történő
meghatározás




Terület egységre eső fogyasztás
Egységnyi vezetékhosszra eső fogyasztás
Ingatlanra eső fogyasztás
Tényleges vízóra leolvasások (félévi gyakoriság!!!)
100
További modellezési
bizonytalanságok





Modellezett csőátmérő – tényleges csőátmérő
(lerakódások, hibás adatok)
Modellezett – tényleges csőhosszak (bizonytalan
nyomvonal, ismeretlen átkötések)
Modellbe bevitt magasságok – tényleges
magasságok (geodéziai hibák)
Adatbeviteli hibák
Modellezett cső-érdesség – tényleges csőérdesség
101
Statikus modellezés






Ismert adatok:

Gráf minden ágára az ágegyenlet felíráshoz szükséges paramétereket (geometriai
adatok, veszteség tényezők, jelleggörbék, vízszintek, stb..)

Csomóponti hidraulikai terheléseket

Egyetlen pont nyomásszintjét
Eredmények:

Ágak térfogat áram adatai

Ágak nyomás adatai
A gráf ágainak száma: NA=NN+NC-1

NA: ágak száma

NN: csomópontok száma

NC: független hurkok száma
Az ismeretlen száma 2NA, mert minden ágra p,Q értékpárt keresünk!
Az egyenletek száma:

NA db ágegyenlet

NN-1 csomópontra felírható kontinuitási egyenlet (Kirchoff I. törvénye)

NC független hurokegyenlet (Kirchoff II. törvénye)
102
Így: NA+NN-1+NC=2NA, tehát az egyenletrendszer megoldható!
Egyenletrendszer megoldása
NA: nemlineáris ágegyenletek
Az egyenletrendszer

NN-1: lineáris többváltozós egyenletek
csak iterációval
oldható meg!

NC: nemlineáris hurokegyenletek
Legismertebb eljárások:
- Hozamkiegyenlítés módszere
- Veszteség kiegyenlítés módszere (Cross-módszer)
Az elmúlt 60-80 évben különböző eljárások alakultak ki az iteráció
gyorsítására (kisebb lépésszám, gépidő). A módszer alapja
általában a Newton-Raphson módszer.

103
Dinamikus modellezés



Hosszabb időtávú elemzés, nem
permanens állapotban
Általában a fogyasztásokhoz és a
szivattyúzásokhoz időfüggvényeket
rendelünk (menetgörbék)
Fel kell venni a kezdeti időpillanatra
jellemző medence szinteket
104
Modellezéssel megoldható
feladatok

Meglévő hálózat esetén (KALIBRÁCIÓ!!!)











Hálózat hidraulikai ellenőrzése
Zárási, javítási munkák hatásának vizsgálata
Hálózatrekonstrukció megalapozása
Hálózat öblítés megtervezése
Tüzivíz ellátás optimálása
Csőtörés-szimuláció
Pangó hálózatrészek felderítése
Vízminőség változások elemzése
Diszpécser szakmai támogatása
Stb...
Tervezés




Új hálózat tervezése
Hálózat bővítés
Rekonstrukciós terv megalapozása
Stb…
105
VÍZMINŐSÉG A VÍZELOSZTÓ
HÁLÓZATBAN
106
Vízminősítési alapfogalmak

Főbb paraméter csoportok:





Biológiai vízminősítés szerinti csoportosítás:





Fizikai paraméterek
Kémiai paraméterek
Biológiai paraméterek
Mikrobiológiai paraméterek
Halobitás (szervetlen kémiai tulajdonságok összessége)
Szaprobitás (szerves anyag termelő képesség)
Trofitás (szerves anyag lebontó képesség)
Toxicitás (mérgező képesség)
Fizikai paraméterek:









Hőmérséklet
Sűrűség, viszkozitás
Oldóképesség
Átlátszóság, zavarosság
Lebegő anyag tartalom
Fajl. vezetőképesség
Szín
Szag
Stb..
107
Néhány fontosabb kémiai paraméter









pH
Nitrogén-vegyületek (ÖN, Szerves-N, Kjeldahl-N, NO3-N, NO2N, NH4-N)
Foszfor-vegyületek (ÖP, PO4-P)
Szerves anyagok (TOC, KOI, BOI5)
Fémek, nehézfémek (Vas, Mangán, Króm, Réz, Ólom,
Higany, Nikkel, stb..)
Toxikus és egyéb olajszármazékok (policiklikus aromás
szénhidrogének, fenolok, stb..)
Peszticidek (különböző rovarirtók, féreg és csigairtók,
növekedés-szabályzók, stb..)
Klór vegyületek és klórszármazékok (Klorid-ion, Klorit, Kötött
aktív klór, Klorit, Vinil-klorid, összes trihalo-metán, stb..)
Radioaktivitás (összes indikatív dózis, Radon, Trícium, stb..)
108
Néhány fontosabb biológiai, mikrobiológiai
paraméter, ökológiai vízminősítés
Biológiai és mikrobiológiai
paraméterek:









Férgek
Algák
Gombák
Fonalas baktériumok
Telepszám
Entherococcusok
E.coli
Coliform
Stb..
Ökológiai vízminősítés:
 Élővizek minősítésére
alkalmazott módszer
 Az EU 2000/60/EK
Vízkeret Irányelve
alapján a hazai
minősítési rendszer
kidolgozás alatt áll.
 Vízellátási
szempontból nincs
jelentősége
109
Ivóvíz minősítés I.


Az ivóvíz minőségének követelményeit a 201/2001. (X.25) Korm. r. és
az azt módosító 47/2005.(III.11.) Korm. r. tartalmazza.
A 201/2001. (X.25) Korm. r. „A” mikrobiológiai vízminőségi
jellemzői:
Vízminőségi jellemző
Escherichia coli (E. coli)
Enterococcusok
Pseudomonas aeruginosa
Telepszám 22 °C-on
Telepszám 37 °C-on



Határérték
(szám/100 ml)
0
0
0/250 ml
100/ml
20/ml
Az ivóvíz fekáliás illetve kórokozó baktériumokat nem tartalmazhat!
Enterális baktériumok: életfeltételeiket az ember bélrendszerében
találják meg.
110
Patogén baktériumok: egyéb kór és betegség hordozók.
Ivóvíz minősítés II. – 201/2001. (X.25)
Korm. r. „B” Kémiai vízminőségi jellemzői
Vízminőségi
jellemző
Alumínium
Ammónium
Klorid
Szín
Vezetőképesség
pH
Vas*
Mangán*
Szag
Permanganát index
(KOIps)
Szulfát
Nátrium
Íz
Összes szerves szén
(TOC)
Zavarosság
Határérték
Egység
200
0,5
μg/l
mg/l
250
mg/l
A fogyasztók számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
2500
≥6,5 és ≤9,5
μS cm-1
20 °C-on
200
50
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
μg/l
μg/l
5
mg/l O2
250
200
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
mg/l
mg/l
Nincs szokatlan változás
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
Vízminőségi jellemző
Határérték
Egység
Arzén
10
μg/l
Benzol
Kadmium
Króm
Réz
Cianid
1,2-diklór-etán**
Ólom*
1
5
50
2
50
3
10
μg/l
μg/l
μg/l
mg/l
μg/l
μg/l
μg/l
Higany
Nikkel
Nitrát
1
20
50
μg/l
μg/l
mg/l
Nitrit
0,5
mg/l
Peszticidek*
0,1
μg/l
Policiklusos aromás
szénhidrogének
0,1
μg/l
Szelén
Tetraklór-etilén és triklóretilén
10
10
μg/l
μg/l
Keménység
min. 50 max. 350
mg/l CaO
Fenolindex
20
μg/l
Összes trihalo-metán
50
μg/l
Olajszármazékok
50
μg/l
Trícium
100
Bq/l
Cisz-1,2-diklór-etilén
Kötött aktív klór
50
3
μg/l
mg/l
111
Ivóvíz minősítés III. – 201/2001. (X.25)
Korm. r. „C” Indikátor vízminőségi
jellemzői
Vízminőségi jellemző
Határérték
Egység
Alumínium
200
μg/l
Ammónium
0,50
mg/l
1. megjegyzés
Klorid
250
mg/l
1. és 2. megjegyzés
0
szám/100 ml
3. megjegyzés
μS cm-1 20 °C-on
2. megjegyzés
Clostridium perfringens
(spórákkal együtt)
Szín
Vezetőképesség
pH
Vas*
Mangán*
Szag
Megjegyzés
A fogyasztók számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
2500
≥6,5 és ≤9,5
2. és 4. megjegyzés
200
μg/l
50
μg/l
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
Permanganát index (KOIps)
5,0
mg/l O2
1. megjegyzés
Szulfát
250
mg/l
2. megjegyzés
Nátrium
200
mg/l
Íz
Telepszám 22 °C és 37 °C-on
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
Nincs szokatlan változás
szám/ml
Coliform baktériumok
0
szám/100 ml
7. megjegyzés
Pseudomonas aeruginosa
0
szám/100 ml
5. megjegyzés
Összes szerves szén (TOC)
5. és 6. megjegyzés
Nincs szokatlan változás
9. megjegyzés
Zavarosság
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
10. megjegyzés
Keménység
min. 50 max. 350
mg/l CaO
11. megjegyzés
Fenolindex
20
μg/l
12. megjegyzés
Olajszármazékok
50
μg/l
12. megjegyzés
RADIOAKTIVITÁS
Trícium
100
Bq/l
13. és 14. megjegyzés
Összes indikatív dózis
0,10
mSv/év
14. és 15. megjegyzés
112
Ivóvíz minősítés IV. – 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján
„D” Szennyezésjelző vízminőségi
jellemzők és határértékek
Vízminőségi
jellemző
permanganát-index
KOIps
ammónium
Határérték
Egység
3,5
mg/l
0,20
mg/l
nitrit
0,10
mg/l
klorid
100
mg/l
„E” Biológiai vízminőségi
jellemzők és határértékek
Vízminőségi Határértékek
jellemzők
üledék
0,10
véglények
0
férgek
0
baktériumok
0
gombák
0
vas- és
2.104
mangánbaktéri
umok
egyéb
102
baktériumok
algák és
104
cianobaktériu
mok
Egység
ml/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
113
Ivóvíz minősítés V. – 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján

Ivóvíz:



nem tartalmaz olyan mennyiségben vagy koncentrációban
mikroorganizmust, parazitát, kémiai vagy fizikai anyagot, amely
az emberi egészségre veszélyt jelenthet
megfelel az 1. számú melléklet „A” és „B” „C” „D” „E” vízminőségi
követelményeknek
Kifogásolt minőségű ivóvíz: Ha a szolgáltatott víz az 1. számú
melléklet „A” és „B” részében meghatározott határértékeknek
megfelel, azonban az 1. számú melléklet „C”, „D” és/vagy „E”
részében előírt valamely határértéknek nem felel meg, akkor
kifogásolt minőségű ivóvíznek kell tekinteni.

Az víz sűrűbb mintavételezés mellett szolgáltatható

Szennyezés lehetséges okait javasolt feltárni
114
Vizsgálandó vízminőségi jellemzők a
201/2001. (X.25) Korm. r. alapján
I.
Vízminőségi jellemző
Szín
Szag
Íz
Ammónium
Nitrit
Permanganát-index
(KOIps)
II.
Vízminőségi jellemző
Alumínium
Klorid
Mangán
Nitrát
pH
Zavarosság
Vas
Vezetőképesség
E. coli
Telepszám 22 °C-on
Coliform bakt.
Megjegyzés
1
2
3
4
5
6
III
Vízminőségi jellemző
Arzén
Lúgosság
Keménység
Klorit
Kötött aktív klór
Szabad aktív klór
Enterococcusok
Clostr.perfr. (spórák
is)
Ps. aeruginosa
7
8
Szulfát
Trihalometánok
9
Összes szerves szén
(TOC)
Mikroszkópos
biológiai vizsgálat
Mikroszkópos
biológiai vizsgálat
Telepszám 37 °C-on
10
10
Megjegyzés
11
12
13
13
13
I. Mindig
ellenőrizendő
paraméterek
II. Speciális
esetekben
vizsgálandó
paraméterek
III. Speciális
esetekben
ritkábban
vizsgálandó
paraméterek
9
115
Minimális vizsgálati gyakoriság
vízellátó hálózat a 201/2001. (X.25)
Korm. r. alapján
Naponta termelt (szolgáltatott)
ivóvíz
mennyisége egy körzeten belül
3
(1. és 2. megjegyzés) m
<10
10-100
100-1000
1000-10 000
10 000-100 000
>100 000
Ellenőrző vizsgálatra évente
vett minták száma
(3., 4. és 5. megjegyzés)
(6. megjegyzés)
4 minta
3 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 100 m /d
mennyiségre
10 minta, + 5 minta minden
3
megkezdett 500 m /d
mennyiségre
100 minta, + 5 minta minden
3
megkezdett 1000 m /d
mennyiségre
200 minta, + 3 minta minden
3
megkezdett 1000 m /d
mennyiségre
Részletes vizsgálatra évente
vett minták száma
(3. és 5. megjegyzés)
(6. megjegyzés)
2 minta
1 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 3300 m /d
mennyiségre
3 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 10 000 m /d
mennyiségre
10 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 25 000 m /d
mennyiségre
116
Az ivóvizek termelése, szállítása, vezetése,
tárolása, kezelése során használatos
hagyományos anyagok listája a 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján
Korlátozás nélkül
alkalmazhatóak













saválló acél
acél
öntöttvas
beton
vasbeton
homok
kavics
márványzúzalék
zeolit
mészkő
égetett, oltott mész
kerámiatermék (üveg, porcelán,
kőedény)
alumínium 99,9%-os.
Bizonyos feltételek esetén
alkalmazhatóak
















vörösréz
bronz
sárgaréz
horganyozott vas
alumíniumötvözetek
alumínium-szulfát
nátrium-aluminát
egyéb szervetlen alumíniumvegyületek
vas (III)-klorid
vas (II)-szulfát
aktivált kovasav
kovasav
szóda
nátrium-hidroxid
kálium-permanganát
nátrium-klorit.
117
Vízminőség változás a
hálózatban I.




A vízhálózatban betáplált kifogástalan minőségű víz a fogyasztási helyen
nem biztos hogy kifogástalan minőségű lesz!
Víz szállítása során a vízminőség módosul. A vízvezeték hálózat
reaktorként értelmezhető, melyben számos vízminőséget befolyásoló
folyamat zajlik le.
A vízhálózat üzemeltetés
jelentős egészségügyi
kockázattal jár
A vízminőség ellenőrzése
és megfelelő szinten tartása
az egyik legkiemeltebben
kezelendő üzemeltetési
feladat
118
Vízminőség változás a hálózatban
II. – Néhány lehetséges folyamat


Fertőtlenítőszer fogyása a
szerves és szervetlen
vegyületekkel történő reakciók
miatt
Fertőtlenítőszer és egyes
anyagokból keletkező
melléktermékek:






Íz és szaganyagok
THM
Csövek belső korróziója
Eltérő minőségű vizek
hálózatbeli keveredése, mely
kémiai instabilitást okoz
Biofilm képződése a csőfalon
Üledék a hálózatban







Csőtörések, egyéb külső
szennyeződések,
befertőződések
Elégtelen nyersvíz kezelés,
technológiai meghibásodások
Víz pangása ágvezetékekben
vagy tározóban
Oldott oxigén kimerülése,
hidrogén-szulfid képződése
Megnövekedett zavarosság
Réz beoldódás
Stb…
119
Vízminőségi kockázat




A vízminőségi kockázat az egész rendszerben fennáll
A lehetséges kockázatok bemutatására „termelési diagram”-ot célszerű
készíteni
Kockázat elemzés valószínűség elméleti alapokon történik
Vízminőségi kockázat lehet:

Kémiai kockázat

Mikrobiológiai kockázat
120
Mikrobiológiai kockázat I.

Mikrobiológiai kockázat okozói lehetnek:




Az okozott betegség lehet:




Súlyos
Enyhe lefutású
Tünetmenetes, vagy nem vízeredetűnek tulajdonított
Kockázati tényező lehet:




Baktériumok
Vírusok
Protozoonok
Belélegzés
Bőrkontaktus
Víz elfogyasztása
Fertőzés forrása lehet:



Nyersvíz
Elégtelen kezelés
Hálózati befertőződés
A vízeredetű
fertőzések
száma
becslések
szerint akár 3-4szer nagyobb
mint a
nyilvántartott!
121
Mikrobiológiai kockázat II.





Sok az ismeretlen fertőzési eset
Sok az ismeretlen mikroba
Vannak fertőtlenítésre rezisztens törzsek
A hálózat üzemeltetésre vonatkozóan nincsenek
kiforrott mikrobiológiai kockázat csökkentő stratégiák
Jelenleg alkalmazott indikátorok (zavarosság,
coliformok, maradék fertőtlenítő szer) nem alkalmasak
a vírusok, protozoonok, mikrobiális toxinok, allergének
közegészségügyi kockázatának kimutatására.
122
Kémiai kockázat I.



Fertőtlenítési melléktermékek
kockázata (THM, stb..)
Korróziós melléktermékek
Maradék fertőtlenítő szerek:




Klór (határérték van rá)
Kloramin (határérték van rá)
Klór-dioxid (határérték van rá)
Fertőtlenítőszer melléktermékek
lehetnek:




Mutagének (genetikai kárososdást
okozó)
Rákkeltők
Teratogének (embrióban vagy
magzatban káros hatású)
Neurotoxikusak
123
Kémiai kockázat II.

Problémák:






Számos fertőtlenítési melléktermék toxikológiai hatása ismeretlen
Számos fertőtelnítési melléktermék nincs vizsgálva epidemiológiai
szmepontból
Az állatkisérletek dózisai jóval magasabbak mint a vízhálózati expozíció
Nem kiforrottak a kockázat modellezési, kiértékelési módszerek
Egyes fertőtlenítési melléktermékek egymásra hatatása az emberi
szervezetben is csak részlegesen ismert
A különböző fertőtlenítő szerek okozta kockázatok összehasonlítására
nincs megfelelő módszer
124
Mikrobiológiai és kémiai
kockázat közös kérdései



Azonnali és hosszú távú hatások (pl.
rák)
Mikrobiológiai – fertőtlenítési
melléktermék kockázat dilemmája
Az ivóvíz mint komplex keverék
együttes toxicitása hogyan
határozható meg?????
125
Kémiai folyamatok okozta
vízminőség változás I. – Korróziós
folyamatok

Ivóvíz korrozív jellegének okai:




Kis pH
Agresszív szénsav tartalom
Magas szabad aktív klór tartalom
Következmény:



Vas, ólom, rézcsövek korróziója
Korróziós lerakódások a csőfalon

Víztartási képesség romlás

Baktérium telepek kialakulásának elősegítése

Csőstatikai problémák
Fém-ionok kerülnek a szállított vízbe
126
Kémiai folyamatok okozta vízminőség
változás II. – Vízben lévő anyagok
oxidációja

Vízben lévő anyagok a vízben lévő szabad klór és
oldott oxigén hatására oxidálódnak



Reduktív vegyületek (pl. vas, mangán)
Szerves anyagok (THM-vegyületek)
Vas, mangán csapadékokból lerakódások
keletkeznek a csőfalon → baktérium telepek
keletkezésének elősegítése
127
Biofilm képződés a
csővezetékben I.

A biofilm képződés sebessége függ (többek között):











Szabad aktív klór szinttől
Asszimiálható szénforrástól (AOC)
Egyéb tápanyagok jelenlététől
Hőmérséklettől
Tartózkodási időtől
Áramlási sebességtől
Biofilm vastagsága: 1 – 1000 μm
Szabad aktív klór koncentráció nem szünteti meg, csak mérsékli a
biofilm aktivitást! A biofilm az aktív klór fogyását okozza a
hálózatban.
A klóros fertőtlenítés hatása erősen függ a biofilm vastagságától.
A biofilm bizonyos patogének, vírusok, protozoonok számára
élettérként, tározóként funkciónál a vezetékekben
128
A biofilm növeli a fertőtlenítéssel szembeni rezisztenciát a
hálózatban
Biofilm képződés a
csővezetékben II.
129
Baktériumok inaktiválási
lehetőségei

Hiperklórozás






Magas aktív klórszint (akár 4 mg/l)
Magas kontaktidő (akár 1 óra)
Hőkezelés (60-80 C°)
Ózonizálás (1-2 mg/l)
UV sugárzás
Réz és ezüst ionok alkalmazása
130
Indikátor mikroorganizmusok –
Coliform csoport

Patogén baktériumok izolálásának problémái:








A patogének megjelenése időszakos
Koncentrációjuk kicsi – Nagymennyiségű víz átvizsgálása szükséges
A lakósság elfogyasztja a vizet, mire kimutatásra kerül
Ritka mintavételezés hamis képet adhat
Gyorsan elpusztulnak – gyors analízis szükséges
Egyszerűbb eljárás: fekáliás eredetű indikátor baktériumok
jelenlétének ellenőrzése – coliform csoport
Megfelelően tisztított vízben talált indikátor baktérium csak a
fekáliás eredetű szennyezettség valószínűségét indikálja!!!
Problémák:


A Coliformok csak a betegséget okozó bélbaktériumok jelenlétének
valószínűségét mutatják ki
A víz okozta betegségprofil ma már ennél jóval szélesebb (vírusok,
protozoonok, egyéb baktériumok)
131
Vírusok az ivóvízellátásban


Többféle vírus ismert mely rezisztens a hálózatban alkalmazott
szabad aktív klór szintre
A vírusok életben maradását a hálózatban számos tényező
befolyásolja:









Vírus fajtája
Alga aktivitás
Bakteriális aktivitás
Hőmérséklet (Inaktiválódásuk gyors 50 °C felett)
pH
Szuszpendált anyagok (vírusok számára védelmet nyújtanak)
UV
Szerves vegyületek (felületükön adszorbeálódnak)
Problémák:


Alacsony egyedszám – detektálásuk szinte lehetetlen, ezért először koncentrálni
kell a vírusokat
132
Transzmissziós folyamatok szinte követhetetlenek
Vírusok túlélése a vízkezelés
során




Vannak ózon és klór rezisztens vírusok
Vírusok pehelybe épülése növeli a túlélés esélyeit,
ugyanakkor a koaguláció erősen csökkenti a
vírusok koncentrációját
Fertőtlenítési dózis és kontakt idő növelés csökkenti
a túlélés esélyeit (akár 6 mg/l aktív klórszint + 30
perc kontaktidő)
Koaguláció + ülepítés + gyorsszűrés együttes vírus
eltávolítási hatékonysága: 98,4-99,7%
133
Paraziták az ivóvízellátásban
I.

Paraziták lehetnek:





Protozoonok: egysejtű állati
paraziták, véglények
Platyhelminthes: laposférgek
Namethelminthes: hengeres
férgek
Arthropda: ízeltlábúak
Ivóvíz ellátásban leggyakoribb
bélbetegséget okozó protozoa
fajok:




Entamobea histolyca
Giardia lambia
Cryptosprodium parvum
Cyclospora cayetanensis

Protozoonok kétféle alakja:





Trophozoit: vegetatív forma. A
ptotoozon megfelelő
életkörülmények között van.
Táplálkozik, mozog,
szaporodik.
Cysta: ellenálló forma.A sejt
ektoplasmájából ellenálló sejt
képződik.
Encystálódás: a trophozoit
cystavá alakul.
Excystálódás: a cysta újból
működő sejtté alakul
Gazda szervezet: az az
élőlény, melyben a parazita
élősködik
134
Paraziták az ivóvízellátásban
II.


Protoozonok mérete: 2 –
80 μm
Számos betegség okozói
lehetnek:
 Emésztési problémák
 Idegrendszeri
betegségek
 Immun rendszer
legyenglése
 Tályog
 Stb…

Protoozonok rosszul
tűrik:





Kiszáradást
60 C° feletti hőmérsékletet
Vegyszerekkel szembeni
rezisztenciájuk magas,
különösen cysta alakban!
Ivóvíz hálózatban akár
több hónapig is életben
maradnak!
Kimutatások nehézkes:


Kis egyedszám
Akár több 100 l víz is 135
vizsgálata is szükséges
Gombák a vízhálózatban

Gombák kedvezőtlen hatásai:







Forrásaik:




Fertőtlenítő szer hatékonyságát csökkentik
Biofilmben megtelepedhetnek
Allergéneket illetve mikotoxinokat termelnek
Élelmiszer fertőződését okozhatják
Íz és szaganyagokat termelhetnek
Immunrendszer gyengítő hatásuk lehet
Felszíni vízkivételek
Csőtörések (talaj kontaktus)
Tározókban légtér-vízfelület kontaktus közben
Probléma: spórák hosszabb ideig ellenállhatnak a
klórnak
136
Toxinok az ivóvízben




Forrás: általában hipertróf állapotú felszíni vizek (pl.
kékalga toxin produkció) – felszíni vízkivételek
esetében jelenthet veszélyt
Tisztítási cél: alga sejtek eltávolítása az eltávolítás
során, úgy hogy a toxinok kijutása elkerülhető
legyen
Toxinok: lassan lebomló szerves vegyületek
Veszélyesek a vízi ökoszisztéma egyes elemeire,
állatokra, emberre
137
Gerinctelenek a vízhálózatban

Legjellemzőbb szervezetek a vízhálózatban:





Kedvezőtlen hatásaik:







Fonalférgek
Laposférgek
Atkák
Rovarlárvák
Íz és szagproblémákat okozhatnak
Vizet elszínezhetik illetve zavarosságot okozhatnak
Házi csap- és egyéb szűrőket eltömhetik
Korokozó baktériumokat szállíthatnak, illetve védelmet nyújtanak nekik
Klór hatékonyságát csökkentik
Szerves anyag terhelést jelentenek a vízelosztó rendszer számára
Egyedszámuk függ (többek között):




Aktív klór koncentrációtól
Áramlási sebességtől
Évszakok
Csőrendszer állapota
138
Ivóvíz biológiai stabilitása

Elsősorban BOM (biodegradable organic matter) vegyületek
mennyiségétől függ






BDOC: Biodegradable Dissolved Organic Carbon
AOC: Assimilable organic carbon
Nitrogén és foszfor limitáló tényező lehet
BOM komponensek eltávolítási módszerei:

Ózonizálás

Biológiai szűrés

Biológiai aktív szén szűrés

Koaguláció
Mikrobiológiai problémák elkerülése a hálózatban: AOC <100μg/l és
BDOC <300μg/l
Minél alacsonyabb a BOM vegyületek jelenléte annál kisebb
139
mértékűek a mikrobiológiai problémák a hálózaton
Fertőtlenítés klórral I.

A klór-gáz vízben oldódik és disszociál az
alábbi egyenletek szerint. A disszociáció
mértéke függ a pH-tól és a hőmérséklettől.
Cl2  H 2 O  HOCL  H   Cl 
HOCL  OCL  H 
ClO   H 2O  HOCL  OH 
Cl2  2OH  ClO   Cl 



Az OCl- (hipoklorit-ion), HOCl (hipoklóros
sav), és a Cl2-gáz baktericid hatásúak.
A HOCl jobb hatásfokú fertőtlenítő szer.
Cél a pH semleges vagy savas pH-n
tartása, mert akkor képződik a legnagyobb
mennyiségben HOCl.
A fertőtlenítési hatásfok a reagenssel való
kontaktidővel, illetve a reagens dózis
növelésével nő.
140
Fertőtlenítés klórral II.
Maradék aktív klór – adagolt klór közötti kapcsolat:

1-es görbe: nincsenek a vízben redukáló vegyületek: maradék
és aktív klór értéka azonos

2-es görbe: nitrogén vegyületek nélküli redukáló vegyületek
vannak jelen a vízben: maradék klór kevesebb mint az adagolt
klór
141
Fertőtlenítés klórral III.

Ha a vízben ammónia (NH3) vagy ammónium-ion (NH4+) is jelen van,
akkor a klórozás hatására klóraminok keletkeznek. A ammónia és
az ammónium-ion a vízben disszociál:


NH3  H  NH 4

A klóraminok keletkezésének reakcióegyenletei:
Monokklóramin keletkezése:
NH  HOCl  NH 2Cl  H 2O  H
Diklóramin keletkezése:
NH 2Cl  HOCl  NHCl2  H 2O
Triklóramin keletkezése:
NHCl2  HOCl  NCl3  H 2O

4
142

Fertőtlenítés klórral IV. – Törésponti
klórozás
143
Klór és klóraminok a
vízelosztó rendszerben

Elegendő fertőtlenítőszer biztosítása esetén:





Klóramin (kötött klór) előnyei a klórral szemben:




Az áramló vízben lévő baktériumok inaktiválódnak
A biofilmről leváló baktériumok inaktiválódnak
A hálózat csőfalán lévő biofilm aktivitás korlátozott
A csőfalon történő mikrobiális aktivitás ellenére a fogyasztókat nem
érik kellemetlen mikrobiológiai hatások
Kevesebb fertőtlenítési melléktermék keletkezik
Stabilabb fertőtlenítőszer – hosszabb ideig gátolja a mikrobiális
szaporodást
Biofilmbe mélyebben hatol, így az inaktiválás hatékonyabb
Klóramin hátrányai a klórral szemben:


Áramló vízben kevésbé hatékony mint a klór
„hypo-szag”
144

Általában klór és klóramin együttesen van jelen a hálózatban
Klórfogyás a vízelosztó
rendszerben

Klór fogyasztók a hálózatban:



Reduktív vegyületek
Szerves vegyületek
Élő szervezetek. biofilm
145
Fertőtlenítési melléktermékek
a hálózatban


Fertőtlenítési
melléktermékek:

Trihalometánok
(THM)

Haloecetsavak (HAA)

Haloacetonitrilek
(HAN)

Haloketonok (HK)

Klórpikrin

Klórhidrát

Cianogén-klorid
Keletkezésük:
huminanyagok,
fulvinanyagok és
aminosavak klórral
történő reakciójakor
képződnek
146
Nitrifikáció a hálózatban

Hátrányai:







Klóramin koncentráció csökken
Heterotróf baktérium populáció nő
Nitrit- és nitrát-ionok keletkeznek
Csökken a pH és a lúgosság
Csökken az oldott oxigén koncentráció
Magas ammónium koncentráció esetén alternatív
fertőtlenítőszer: klór-dioxid
Nitrifikáció szabályozása:




maradék szabad klór biztosításával
tartózkodási idő csökkentése
rendszeres öblítési program
klórsokk alkalmazása
147
Radon a vízellátásban


Rákkeltő hatás
Magas radon koncentráció az alábbi típusokban jelentkezhet:




Magas radon koncentráció valószínűsége nő, ha a vízkivétel az
alábbi rétegekből történik:





Forrásvizek
Ásványvizek
Langyos és hévizek
Uránium bányászat meddőhányói közelében
Foszfát bányászat meddőhányói közelében
Kristályos alaphegységi képződmények (gránit)
Vulkanikus képződmények érc telérei
Eltávolítási módok:




Levegőztetés
RO-berendezés
Adszorpció
Mész-szóda lágyítás
148
Egyéb speciális szennyezők



Peszticidek (növényvédő szer
származékok) – hagyományos
vízkezelési és fertőtlenítő eljárások
kismértékben távolítják el
Hormonok – potenciális egészségügyi
veszély, kevés ismeretanyag
Ólom – régi vízvezeték rendszerknél
149
Műanyag vezetékek, bevonatok
és tömítések vízminőségi hatásai







A műanyag vízellátó csövekből szerves vagy szervetlen
segédanyagok oldódhatnak ki.
A biofilmben lévő mikroorganizmusok része képes a cső
egyes segédanyagait biológiailag bontani.
A biofilm aktivitás egyes műanyagokon kiemelkedő lehet, mely
alapvetően az anyagban található segédanyagok típusától
függ. (pl: utólagos csőbélelés fóliával)
Vízminőség rontó hatásuk ma is vitatott és kutatott.
Műanyagok hosszú-távú viselkedése megkérdőjelezhető.
Íz és szagvegyületek megjelenése a műanyag csövekben
jellemző.
Egyes oldószerek és szerves vegyületek képesek áthatolni a
műanyag csöveken – ipari területeken, üzemanyag töltő
állomásokon kockázatosabb műanyag csövek alkalmazása. 150
Tárolók és vízminőség




Tárolók jelentékenyen befolyásolják a
szolgáltatott víz korát!
Tároló elhelyezés optimalizálása
vízminőségi szempontból
Üzemoptimalizálás vízminőségi
szempontból
Tárolókban lezajló vízminőség
változások (nagy tartózkodási idejű
reaktor)
151
Víz szennyezéseinek eredete









Hibás csőkapcsolatok
Csőrepedések
Csőtörések javításakor
Tisztított vízben maradó anyagok
Diffúzió a csőfalon keresztül
Csőanyagból történő beoldódás
Házi berendezésekből történő visszaáramlás
Szándékos szennyezés
Víz szállítása közben történő átalakulások



Keveredés más vizekkel
Kémiai reakciók
Mikrobiológiai aktivitás
152
Vízminőség romlás elleni
védekezés víztisztítási igényei




Tisztított vízben minimalizálni kell a baktériumok számára
hasznosítható tápanyagokat
Megfelelő mennyiségű (0,2-0,5 mg/l) szabad aktív klór
biztosítandó a kezelt vízben
Minimális reduktív anyagot tartalmazzon a víz
Csőkorróziót okozó víz-tulajdonságok a vízkezelés során
mérsékelve legyenek
153
Vízhálózat tisztítási, kezelési
módok







Öblítés
Levegő injektálás
Habszivacsos csőtisztítás
Csőgörényezés
Vízsugaras csőtisztítás
Sóoldattal történő áztatás
Klór sokk alkalmazása
154
VÍZMINŐSÉGI MODELLEZÉS
155
Vízminőségi modellezés célja





Vízminőség változás elemzése
Klór-fogyás modellezése
Vízkor meghatározás
Különböző típusú vizek hálózatban
történő elkeveredésének vizsgálata
Konzervatív nyomjelző anyag
transzport vizsgálat
156
Vízminőségi modell és
hidraulikai modell kapcsolata




Vízminőségi modellezést mindig hidraulikai modellezés
előzi meg
Rossz hidraulikai modell kalibráció, rossz vízminőségi
következtetéseket von maga után!
A vízminőségi modell a hidraulikai modellből nyeri minden
ágra vonatkozóan az áramlási sebességeket és irányokat
A vízminőségi modellek általában kvázi-dinamikusak
(sebességek elemzési időléptéken belül konstansak, de a
vízminőség közben is változik)
157
Vízminőségi modellezés főbb
elemei



Vízminőség változás csőben
Keveredés a csomópontokban
Keveredés és vízminőség változás a
tározókban
158
Vízminőség változás a csőben

159
Keveredés a csomópontokban
Tökéletes azonnali elkeveredés feltételezésével:
Ci / x 0 

j Ik
Q j C j / x L  Qk ,extCk ,ext

j Ik
j
Q j  Qk ,ext
• i: csomópontba csatlakozó cső, k:csomópont sorszáma
•Ik: a k csomópontba csatlakozó csövek összessége
•Lj: a j-dik cső hossza
•Qj: vízhozam a j-dik csőben
•Qk,ext: k csomópontba belépő külső vízhozam
•Ck,ext: k csomópontba belépő víz koncentrációja
•Ci/x=0: koncentráció az i-dik cső elején
•Ci/x=L: koncentráció az i-dik cső végén
160
Keveredés és lebomlás a
víztározókban

Tökéletesen elkevert reaktor
feltételezésével
Vs Cs
 iIs Qi Ci / x  L   jOs Q j Cs  r (CS )
i
i
t




Vs: tározó térfogata
Cs: koncentráció a reaktorban
Is: a reaktorba befolyó csövek összessége
Os: a reaktorból kilépő csövek összessége
161
Reakciók-kinetika I.

A lebontási együttható általános
egyenlete
r  kC


n
k: reakció konstans
n: reakció kitevő
162
Reakció-kinetika II. –
reaktoron belüli lebontás
Határkoncentráció bevezetésével (CL):
rb  kb CL  C C n1 ha: n>0 és kb>0
ha:
n>0
és
k
<0
n 1
b
r  k C  C C

b
b
L
Ebből kifejezhetők a jól ismert lebontási/növekedési kinetikák:
•
Első rendű lebomlás (CL=0, n=1, k<0)
•
Elsőrendű növekedés (CL>0, n=1, k>0)
•
Másodrendű lebontás (CL 0, n=2, k<0)
•
Michealis-Menton lebontási kinetika (CL>0, n<0, k<0)
163
Reakció-kinetika III. - Klór fogyás
modellezése a reaktorban

Michealis-Menton kinetika fgyelembe vételével (Koechling
1998):
1.365 100UVA
kb  0.32UVA
DOC
CL  4.98UVA  1.91DOC



UVA: UV-abszorbancia értéke 254 nm-en
DOC: oldott szerves szén (mg/l)
A kalkulált k-tényezők 20 C°-ra vonatkoznak, átszámítások
más hőmérsékletre:
kT2  k20 1.1T2 20
164
Reakció-kinetika IV. - Csőfal
menti reakciók leírása




Egyes reakció típusok a falon felhalmozódott anyagok és az áramló
víz között zajlik le (pl. korróziós lerakódás, biofilm)
Ezért a falfelület aránya az össz csőtérfogathoz képest lényeges
paraméter
A fal és az áramló folyadék közötti átviteli koefficiens leginkább a Reszámtól és a molekuláris diffúziótól függ
Elsőrendű reakció kinetika esetén a csőfal-menti lebontási
együttható:
r

2kwk f C
R( k w  k f )
kw: a fal-menti lebontási konstans, kf az átviteli tényező, R a cső
sugara
165
Reakció-kinetika V.: Az átviteli
tényező meghatározása
D
k f  Sh
d
Ahol D a molekuláris diffúziós együttható, d a csőátmérő
Sh az ún. Sherwood-szám, mely:
Sh  0.0149Re 0.88 Sc1/ 3
Ahol Sc az ún. Schmidt-szám (kinematikai viszkozitás és a
vizsgált kémiai vegyület diffuziviásának hányadosa)
166
Vízminőségi modell
megoldása



Szükséges rögzíteni a kezdeti érték
feltételeket: t=0-ban minden helyen a
kezdeti koncentráció
Szükséges ismerni a külső anyagáramokat
minden időpillantra, minden csomópontra
(Ck,ext és Qk,ext)
Ismerni kell a hidraulikai körülményeket a
teljes rendszerre (kalibrált hidraulikai
modellből)
167
MODELLEZÉS EPANET-BEN
168
Mire való az EPANET?


Nyomott ivóvízvezeték hálózatok
modellezése:
 Hidraulikai modellezés
 Vízminőségi modellezés
 Vízkor meghatározás
 Nyomjelző anyag terjedés modellezése
Csak a hidraulikai modellezéssel
foglalkozunk
169
EPANET hidraulikai modell
elemei I.


Limitálatlan méretű hálózati struktúra felépíthető a
modellben
Hossz-menti veszteség számítására 3-féle módszer
választható:




Hazen-Williams
Darcy-Weisbach (javasolt)
Chezy-Manning
Tartalmazza az idomok, szerelvények veszteség
értékének számítását, és spec. szerelvények modellbe
történő beépítését (pl. nyomáscsökkentő, visszacsapó
szelep, stb..)
170
EPANET hidraulikai modell
elemei II.






Alkalmas konstans vagy változó szivattyúzás modellezésére
Számítja a szivattyúzási energia igényt és energia költséget
Bármilyen alakú víztározó kialakítható a modellben
Csomópontonként időben változó vízigények definiálhatók
Modellezhető a vizsgált kifolyási pontokon a nyomásfüggő
kifolyási vízhozam (pl. öntözőfej, tűzcsap).
Modellezhetőek különböző rendszerüzemeltetési stratégiák:

Szintszabályzással

Időbeni szabályozással

Komplex szabályozással
171
EPANET modell felépítésének
lépései
1.
2.
3.
4.
5.
6.
lépés: hálózat geometria bevitele
lépés: a hálózati elemek adatainak
megadása
lépés: hálózat üzemeltetési
információk megadása
lépés: elemzési módszer megadása
lépés: modell futtatás
lépés: futtatási eredmények értékelése
172
Kezdeti lépések I.
1.
2.
3.
Új projekt kezdése: File/New
Projekt sorszám beállítása: Project/Defaults/ID
Labels/ID Increments: érték beállítása 1-re
Projektben használt mértékegység és számítási
módszer beállítása: Project/Defaults/Hydarulics/
Flow units: CMH (m3/h, Pa, m)
Headloss formula: D-W (Darcy-Weisbach)
173
Kezdeti lépések II. – térkép és
rajzolási alapbeállítások
4. Méret és mértékegység:
View/Dimensions
 Itt megadhatóak a térkép bal alsó
és jobb felső sarkának
koordinátái
 Map units: meter
5. Jelölési mód beállítása:
View/Options/Notation
Display node: ID

Display link: ID
6. Auto Lenght :On (a koordináták alapján
automatikusan számolja a program a
vezeték hosszakat) Project – Defaults –
Properties – Auto Lenght

174
Hálózat topológiai modell
építése I.
175
Hálózat topológiai modell
építése II.
Az ikonok segítségével felépíthető a hálózati
topológia struktúrája:
1.
lépés: mélytározó helyének megadása
2.
lépés: csomópontok helyének megadása
3.
lépés: magas tározó helyének megadása
4.
lépés: tározók és csomópontok
összekötése csővezetékekkel
5.
lépés: szivattyú helyének megadása:
szivattyú ikon bekapcsolása után arra a két
csomópontra kell klikkelni amelyek között a
szivattyú el fog helyezkedni
6.
lépés: főbb elemek elnevezéseinek
feliratozása
Megjegyzések:
Objektumok törlése: kijelölés
+ delete gomb
Kilépés az aktuális
funkcióból: jobb egérgomb
Törtvonalú csővezeték is
rajzolható két csomópont
között
176
Hálózat topológiai modell
építése III.



A megrajzolt objektumok bármelyike kijelölés után a bal egér gomb
lenyomva tartásával mozgatható
Vezetékekre többlet töréspontok beszúrhatóak: a vezeték kijelölése
után, poligon kijelölési ikon (2), majd jobb egérgomb: Add vertex.
Csomópontok adatainak megadása:
(jobb egér gomb + properties)
X és Y koordináta bevihető
Elevation: magasság
177
Hálózat topológiai modell
építése IV.

Tározók adatainak megadása

Mélytározó:


Magastározó:





Total Head: vízszint abszolút magassága a tározóban
Elevation: a magastározó fenekének abszolút magassága
Min., max. level: minimális és maximális vízszintek a magastározó fenekétől
Initial level: vízszint a magastározóban a szimuláció kezdetén
Diamater: Henger alakú víztorony feltételezése esetén a víztorony átmérője.
(Megadható bármilyen alakú víztorony a térfogat változási függvény
megadásával: Volume Curve)
Tipp: mivel a mélytározót a program végtelen nagy
térfogattal értelmezi, ezért célszerű magas-tározót
definiálni a mélytározó helyén.
178
Hálózat topológiai modell
építése V.

Szivattyú adatainak megadása (Q-H görbe
megadása)

Minden szivattyúhoz kapcsolandó egy Q-H görbe:
Browser menüben – Curves kiválasztása. Itt meg kell adni
a Q-H görbét, majd a görbe számát be kell írni a szivattyú
adatainál (properties) a „Pump Curve” ablakba.
179
Hálózat topológiai modell
építése VI.

Ágak adatainak megadása
(ágra klikkelve jobb egérgomb
és properties parancs):





Start node: ág kezdő pont
End node: vég pont
Lenght: hossz (Ha az „Auto
Lenght” funkció be van kapcsolva,
akkor automatikusan számolódik
a hossz. De manuálisan is
megadható.)
Diameter: csőátmérő (mm-ben és
belső átmérőt kell megadni)
Roughness: csőérdesség
180
Ellenőrző futtatás

A hálózati adatok és geometria bevitele után
érdemes egy gyors ellenőrző futtatást végezni:
Project – Run Analysis paranccsal (vagy futtatás
(run) ikonnal). Ha sikeres a futtatás, akkor az eddig
bevitt adatokban nincs futtatást akadályozó hiba.
Futtatást követő üzenetek:
 „Run succesfully”: sikeres futtatás

„Run unsuccesfully” sikertelen futtatás, ilyenkor a hibák
okát is kiírja a program (Status Report)
181
Eredmények áttekintése,
ellenőrzése I.

Browser menü Map fül alatt kiválasztható számos opció, melyek
feltüntetésre kerülnek színkódosan a helyszínrajzon (a színkód
módosítható tetszés szerint):

Nodes:



Links:





Pressure (nyomás)
Demand (vízigény)
Flow (vízhozam)
Velocity (áramlási sebesség)
Unit headloss (fajlagos áramlási veszteség)
Az elemekre kétszer kattintva a „Properties” felugró ablakban
megtekinthetőek az adott objektumra vonatkozó számítási eredmények
A Project – Summary és a Project – Defaults parancsokkal
előhívhatóak a modell főbb adatai, beállításai
182
Eredmények áttekintése,
ellenőrzése II.

Report menü – Table parancs vagy
„Table” ikon segítségével előhívható a
számítási eredményeket összefoglaló
táblázat áganként (links) illetve
csomópontonként (nodes)
183
Időben változó modell
felépítése

Időparaméterek beállítása: Data
Browser – Options – Times






Total Duration: futtatási időtartam (24
h)
Hydraulic Time Step: hidraulikai
számítások időlépcsője (1 h)
Pattern Time Step : fogyasztási
menetgörbe időlépcsője
Pattern Time Start : fogyasztási
menetgörbe kezdeti időpontja
Reporting Time Step: Kiértékelés
időlépcsője
Reporting Time Start: Kiértékelés
kezdeti időpontja
184
Vízigények megadása

Definiálhatók fogyasztási menetgörbék (pl. ipari,
csúcsfogyasztás, tűzeset, stb...), Menete:
Browser – Patterns – „Add” ikon.




Az előugró ablakban minden órához be kell írni a
napi fogyasztás adott órára eső százalékos
értékét, mértékegység nélküli számban kifejezve.
(pl: 3,2%=0,032)
Annyi menetgörbe definiálandó, amennyi az
üzemállapotok vizsgálatához szükséges.
Ez után minden csomópontnál megadható (jobb
egérgomb – Properties) a definiált menetgörbe
száma (Demand Pattern), és a csomópont napi
átlag fogyasztása (Base Demand)
Tipp: Ha pl. egy csomópontban tűzesetet akarunk
szimulálni, akkor célszerű azt is a csomóponti napi
fogyasztás százalékában megadni.
185
Szivattyúzási menetgörbe
megadása




A szivattyúzási menetgörbét a fogyasztási menetgörbével
azonos módon kell definiálni. Annyi a különbség, hogy a
Multiplier értékeinek 0-t (nincs szivattyúzás) vagy 1-et (van
szivattyúzás) kell megadni.
Ezt követően a szivattyú ikonján jobb egérgomb és Properties
parancs, majd Pattern ablakban meg kell adni a menetgörbe
sorszámát.
Tipp: A szivattyú adatainál meg kell hogy legyen adva a Q-H
görbe száma (Pump Curve) is!
Tipp: minden nagyobb adatbevitel után érdemes lefuttatni a
szimulációt és átgondolni a kapott eredményeket.
186
Időben változó eredmények
áttekintése







Browser – Map alatt állítható az idő (Time) a megadott
időperióduson belül, a megadott időlépcső szerint
A „Time” tábla alatti ikonokkal a rendszer szimulációja
lefuttatható a teljes periódusra
Közben bármelyik vizsgált komponensre át lehet állítani a
térkép megjelenítését.
A térképen kérhető a folyásirány feltüntetése (View – Options
– Flow Arrows)
Az idő függvényében bármely csomópont illetve szakasz
bármely számítási paraméterére vonatkozóan függvények
készíttethetők (Report – Graph parancs, vagy „Graph” ikon)
Táblázat is készíthető bármely egységre vonatkozóan (Report
- Table parancs, vagy „Table” ikon”).
A programban lehetőség van mért adatok alapján történő
187
modell kalibrációra is (Project – Calibration Data)
Plusz gyakorlati tanácsok I.



Háttér térkép bevitele:

Beilleszthető kiterjesztések: bmp, emf, wmf

Javasolt wmf kiterjesztést használni

View - Backdrop

Load (háttér betöltése)

Unload (háttér leválasztása)

Align (a modell hálózat mozgatható vele a háttérkép
fölé)

Show/Hide (láthatóság ki-,bekapcsolása)
Objektumok keresésére a View – Find parancs vagy a „Find”
ikon ad módot.
Kiválaszthatók bizonyos feltételeknek megfelelő
objektumok View – Query paranccsal. Fontos hogy előtte
legyen beállítva a Browser – Map – ben a vizsgált időpont. 188
Plusz gyakorlati tanácsok II.



Report – Full paranccsal készíthető külön fájlba
egy, összegző jelentés mely minden fontosabb
modellezési adatot tartalmaz. A kapott fájl
Jegyzettömbbel megnyitható.
Edit – Copy to paranccsal a képernyőn kijelölt
elemek adat vagy wmf formátumban kimenthetőek.
Adatok importálhatóak és exportálhatóak egy
inp kiterjesztésű fájl elkészítésével. Érdemes
meglévő exportált anyag átalakításával dolgozni!
189
Hidraulikai ellenőrzés céljai

Hidraulikai ellenőrzés céljai lehetnek:

Szivattyú üzem optimalizálás




Tározás optimalizálása









Szivattyú rekonstrukció
Váltás frekvencia szabályozású rendszerre
Szivattyú üzemrend optimalizálás
Tározási időtartam
Szivattyú vezérlési szintek
Tározó töltővezeték fojtása
Vezérlési rendszer fejlesztése
Üzemrend optimalizálás
Nyomásviszonyok felülvizsgálata
Vízsebességek felülvizsgálata
Vízminőség javítás
190
Rendszer terhelésváltozásaiból eredő vártozások előrejelzése
Hidraulikai ellenőrzés menete









Meglévő hálózat topológia bevitele (vonalvezetés, átmérők,
csőanyagok, csomópontok magasságai, tározó térfogatok, vízszintek,
szivattyú üzemrend, nyomásövezetek)
Víztermelési adatok bevitele
Fogyasztási adatok bevitele
Kiegészítő mérési eredmények bevitele (valós szivattyú ki-be
kapcsolási időpontok, betáplált vízhozam, nyomásviszonyok a hálózat
mért pontjain, térfogatáramok a hálózat mért pontjain, stb…)
Permanens modell felépítése átlag üzemi adatokkal.
Nem permanens modell felépítése.
Nem permanens modell kalibrálása. Modell pontosságának
ellenőrzése. Érzékenység vizsgálat.
Üzem szimuláció.
Elemzési célú futtatások
191
Választható tározó keveredési
modell változatok


Tökéletesen elkevert reaktor
Vízszintes csőreaktor
Belépő zóna + elkeveredési zóna
Függőleges csőreaktor
192
Vízminőségi modellezés


Csomópontoknál megadható a kezdeti vízminőség és a belépő víz
minősége
Tározóknál megadható:





Lebontási együttható (itt el lehet térni a globális értéktől)
Keveredési mód
Keveredési arány
Kezdeti vízminőség
Belépő víz minősége

Globális lebontási kinetika típus és konstansok a DATAOPTIONS-Reactions menü alatt adhatók meg.

Számítható:




Vízkor
Klórszint
THM
Fluoreszcens anyag koncentráció
193
Felhasznált irodalom I.








Hegedűs János: Parazitológia az ivóvíz ellátásban. Környezetügyi
Műszaki Gazdasági Tájékoztató. Környezetgazdálkodási Intézet
Budapest 2000.
Öllős Géza: Vízellátás-csatornázás közegészségügyi ismeretei.
Vízügyi Múzeum, Levéltár és Könyvgyűjtemény, Budapest.
Öllős Géza: Vízminőség-változás a vízelosztó rendszerben.
Közlekedési Dokumentációs Kft. Budapest 2008.
Öllős Géza: Vízellátás K+F eredmények. VDSZ, Budapest, 1987.
Öllős Géza: Vízellátás-csatornázás. Alkalmazott hidraulika.
Tankönyvkiadó, Budapest, 1971.
Buzás Kálmán: Települések vízellátása. Nemzeti tankönyvkiadó,
Budapest, 1991.
Mátyus Sándor: Vízellátás. FVM Zrt. 2004.
Öllős Géza: Víztisztítás-üzemeltetés. Egri nyomda Kft.
194
Felhasznált irodalom II.










W.Bohl: Műszaki áramlástan. Műszaki Könyvkiadó Budapest 1983.
Dr. Haszpra Ottó: Hidraulika I. Műegyetem Kiadó Budapest 1995.
Lewis A. Rossman: EPANET 2 – Users Manual. USEPA
EPA/600/R-00/057. September 2000.
Dombay Gábor: Epanet 2 segédlet. Oktatási segédanyag, EJF
2003.
György István (szerk): Vízügyi létesítmények kézikönyve. Műszaki
könyvkiadó Budapest1974.
Darabos Péter – Mészáros Pál: Közművek. Digitális jegyzet.
Budapest 2004.
Török László: Vízellátás (szakmérnöki) oktatási segédanyag.
Bozóky-Szezsich-Kovács-Illés: Vízellátás-csatornázás tervezési
segédlet. Műegyetem kiadó, Budapest, 1999.
Györei Lászlóné: Közműépítés II. Példatár. Nemzeti tankönyvkiadó,
Budapest.
Görözdi – Major – Zsuffa: Vízgazdálkodás példatár. Műszaki
könyvkiadó, Budapest, 1983.
195
Köszönöm a megtisztelő
figyelmet!
196