KURZUS: Különleges ellátási rendszerek

MODUL: A vízellátás rendszere

Bevezetés

| A vízellátási infrastruktúra létesítésének célja a mindenkori vízfogyasztási igények kiszolgálása, a változatos forrásokból kinyerhető, tisztított, alkalmazásra előkészített édesvíz megfelelő tárolása és a felhasználás helyére történő szállítása.
Vezetékes ivóvíz ellátás alatt a csak erre a célra kiépített vezetéken történő, ivóvíz követelményeknek megfelelő víz fogyasztókhoz történő eljuttatását értjük. A vízellátás folyamatába beletartozik a víz kitermelése, kezelése, a felhasználásig történő tárolása és az előírt nyomás-szint biztosítása a fogyasztók által igényelt helyen. A fogyasztók számára a vízellátást folyamatosan, az előírt minőségben, tervezés szerinti mennyiségben és nyomáson kell biztosítania a szolgáltatónak.
A vízfogyasztás és kitermelés jellemző napi profilja (Szikra, 2012)
2.0. A Ábra
A 2.0.A Ábra jól mutatja, hogy a napi vízfogyasztási profil lényegesen eltérhet a kitermelés adottságai által meghatározott víznyerési profiltól. A termelési és fogyasztási pontok között létesített disztribúciós hálózat feladata a folyamatos ellátáshoz szükséges szállítási és tárolási logisztikai teljesítmény biztosítása, a rendszerelemek megfelelő szabályozásával (szivattyúk kapcsolása, szelepek nyitása és zárása, tárolók szintjének módosítása) a szükséges mennyiségi és minőségi paraméterek fenntartása.
A városi vízellátás a többi vezetékes ellátási rendszertől egy lényeges ponton eltér, hiszen ebben az esetben az elfogyasztott termék, az ivóvíz felhasználása után keletkező szennyvíz elszállításáról, a csatornázásról is gondoskodnunk szükséges. A csatornázási rendszerek lehetnek helyi vagy regionális művek. A csatornahálózatok tervezésekor - az ésszerűség és gazdaságosság határain belül - törekedni kell a gravitációs rendszerek kialakítására, de speciális esetekben létesíthetők nyomással vagy szívással működő rendszerek (Jegyzetünk a csatornahálózat működtetésével kapcsolatos kérdéseket csak érintőlegesen, a szürke szennyvíz használatához kapcsolódóan tárgyal a 2.4. fejezetben).
A hálózat fontos elemei még a közkifolyók és a tűzcsapok. A közkifolyók számát és elhelyezését az adott településrész gazdasági és szociális viszonyai határozzák meg. Ezek száma napjainkban - a korábbi évtizedekhez képest - csökkenő tendenciát mutat (Darabos, 2009)
A tűzcsapok föld alatti-, és föld feletti kivitelben állnak rendelkezésre. A föld feletti a kedveltebb megoldás a jó láthatóság és gyors megközelíthetőség miatt. A tűzcsapokat sok esetben hálózat öblítésekhez is fel szokták használni, ezért ezt azok elhelyezésénél is célszerű figyelembe venni (Darabos, 2009).
Magyarország vízben gazdag ország, de kedvező adottságaink mellett sem hagyhatjuk figyelmen kívül a vízellátással kapcsolatos globális kihívásokat. Világszerte egyre több ember él városokban. Különösen gyors a nagyvárosok növekedése, ami a vízellátás tekintetében, a megfelelő minőségű és mennyiségű ivóvíz biztosítása érdekében új követelményeket támaszt. Hatalmas tartalékok rejlenek a víztakarékos fertőtlenítési, higiéniai megoldásokban, az ivóvíz többszörös, többcélú felhasználásában (Niemczynowicz, 1999).
Az emberiség lélekszáma 7 milliárdra nőtt, és várhatóan további 2 milliárddal emelkedik az elkövetkező 20 évben, amelynek következtében Ázsiában háromszorosra, Afrikában kétszeresre, Dél-Amerikában másfélszeresre növekszik a vízigény, közben a világon naponta 16 000 kisgyermek hal meg az egészséges ivóvíz hiánya miatt (az egy főre jutó édesvíz készlet 40 év alatt 13000 m3/év-ről 5000 m3/év-re csökkent). A tudományos szakirodalom kiemelt figyelmet szentel a víztakarékosság kérdésének, a vízellátás ökológiai lábnyomának (Jenerette and Larsen, 2006). Az éghajlatváltozás okozta felmelegedés miatt növekszik a hidrológiai szélsőséges események száma, egy adott területen akár egy éven belül előfordulhat aszály és pusztító árvíz is (Nemzeti Vízstratégia 2013).
Hazánk vízstratégiájának alapvető célja a készletek optimális hasznosítását szolgáló vízgazdálkodás megteremtése, vagyis az egyensúly kialakítása a társadalmi igények és a víz mint környezeti érték megőrzése között. A vízgazdálkodás egyik legfontosabb feladata: úgy tegyen eleget a társadalom igényeinek, hogy közben az elkövetkező nemzedékek érdekeit is szolgálja. Magyarországon a vízellátási rendszerek fenntartható jövőbeli fejlődésével kapcsolatban ki kell emelnünk a klímaváltozást, a lakossági fizetőképességet alakító gazdasági helyzetet, a sajátos településszerkezetet és az egyelőre biztosan folytatódni látszó, településenként széles tartományban változó népességcsökkenést és az ezzel együtt járó vízfogyasztás-csökkenést. (Somlyódi, 2011).
Vízgazdálkodásunkra részben jellemző a regionalitás is: Jelenleg Magyarország népességének 16,9%-a a fővárosban, további 51%-a egyéb varosokban és 32%-a községekben él. A falusi lakosság majdnem egynegyede 1000 főnél kisebb településen lakik, ezek száma megközelíti a 2350-et, ebből kifolyólag valamilyen országos stratégia legfeljebb csak nagy vonalakban tud választ adni a kisebb léptékű kérdésekre.
A hazai vízellátási rendszerek fejlesztési feladataihoz kapcsolódó alapvető rendszerező elvek: a felszín alatti vízkészletek fokozottabb védelme, az ivóvíz-takarékosság ésszerű arányainak kialakítása, a hálózati vízveszteségek csökkentése, valamint a termeléstől a fogyasztásig minden közreműködőre kiterjedő rendszerszemlélet megvalósítása (Darabos, 2009).
A vízellátási rendszerek alkalmas fejlesztésében elérhető jó megoldások a helyi adottságokat erőforrásként tekintő, innovatív módon hasznosító döntések eredményeként születhetnek. A történeti kutatások is megerősítették, hogy adott vízellátási problémára adott válaszok a helyi adottságok szerint lényegesen eltérőek lehetnek (Katko et al, 2009).
Ezt a technikatörténeti fejlődést követük végig a 2.1. fejezetben, az ókortól napjainkig. Keressük azokat a technikai megoldásokat, amelyek a vízfogyasztási igények összetételének, szerkezetének változását követve sikerrel elégítették ki az új természetű igényeket, egyszersmind - a fejlesztésekkel együtt járó túlméretezésnek köszönhetően - új típusú felhasználási módok elterjedését tették lehetővé.
A sikeres innovációs stratégiáknak a fogyasztói szokásokon kell alapulnia - mindeközben a kutatások azt mutatták, hogy a fogyasztói igények sok területen eltérnek attól, amit a szolgáltató fogyasztói igénynek vél (Kolokytha et al, 2002; Hegger et al, 2011). Az igények részletesebb, mélyebb ismerete nélkülözhetetlen a megfelelően méretezett rendszer kiépítéséhez, ezeket a tényezőket tekintjük át a 2.2. fejezetben.
A 2.3. és 2.4. fejezetben kerül sor a vízelosztási, szállítási és tároló infrastruktúrális elemek bemutatására. Míg a növekvő vízfogyasztás a hálózat szállítási és tárolási kapacitásának bővítését vonta maga után, addig a meglévő rendszerek jövője vonatkozásában a várhatóan csökkenő fajlagos vízfogyasztás jeleníti meg a hálózati elemek üzemeltetéséhez és fenntartásához kapcsolódó igényeket.
A 2.5. fejezetben tárgyaljuk a vízbeszerzés kérdéseit.
Az egyes fejezetekhez kapcsolódó esettanulmányok céljuk szerint a megértés folyamatát támogatják, az ismereteknek a konkrét példákon keresztül történő elmélyítését szolgálják.