KURZUS: Különleges ellátási rendszerek

MODUL: A vízellátás rendszere

4. lecke: A víz tárolása és raktározása

| Cél: A lecke célja, hogy a hallgató megismerje a vízellátás rendszerében alkalmazott tárolási és raktározási módokat, valamint hogy képes legyen analógiák azonosítására a vízellátásban és a hagyományos logisztikában alkalmazott raktárak viszonyában
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes:
ismertetni a magas- és mély tározók fajtáit és funkcióit megfogalmazni a tároló infrastruktúrák fontosságának szerepét a vízellátás rendszerében megfogalmazni a vízfogyasztás esetleges jövőbeni csökkenésének hatását a tároló infrastruktúrára
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 30 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak: Magas-tározó, mély tározó, hálózati veszteség, tároló infrastruktúra
1. A víztározók típusai és azok funkciói
Keressen példákat az interneten különböző országok víztárolási módjairól! Jegyzetfüzetében indokolja, mi okozhatja az esetlegesen észrevett különbségeket!
A klasszikus rendszer-kialakításoknál a víztermelő helyről érkező nyers-, vagy tisztított víz szolgálati, vagy tisztavíz tározóba, legtöbbször térszíni medencébe kerül, ahonnan célszerűen gravitációsan vezetik a hálózati szivattyúkra. Ez a szívóoldal, melyből az általában vízszintes tengelyű szivattyúk működésével a nyomóoldalon a fogyasztói igényeknek megfelelő mennyiségben és nyomáson kerül a hálózatba a szükséges vízmennyiség.
A rendszerek magassági elrendezésének határegysége a zóna, melynek magassági határát max. 60,00 m-ben célszerű meghatározni. A fordulatszám-szabályozás elvén működő rendszereknél az ellátás a vízmű telepen megépített szolgálati medencéről történik. Kisebb lokális rendszerek kompakt nyomásfokozó kialakításokkal hálózatokról is üzemeltethetőek. A fordulatszám-szabályozás igényes vízgépészeti kialakítás, érzékeny a település topográfiai viszonyaira és szerkezetére. A hálózati nyomásokat kedvezően befolyásolja, ha a vízmű telep az ellátandó terület központjában helyezhető el.
A tározók osztályozásánál megkülönböztetünk magas- és mélytározókat. Ezek feladata a termelés és a fogyasztás közötti eltérések kiegyenlítése, a vízkészlet tárolása, a nyomásviszonyok stabilizálása, a rendszer szabályozhatóságának biztosítása. A tározóknak a vízellátásban, mindezeken kívül kulcsfontosságú szerepe van az ellátási biztonság megteremtésében (Darabos, 2009). A magas-tározók dombvidéken föld alatti vasbeton medencék, sík vidéken kizárólagosan víztornyok lehetnek. A vasbeton medencék térfogatát a település nagysága befolyásolja, 100 m3-től több 10.000 m3-es földalatti tárolómedencék ismeretesek. A vasbeton víztorony általában a nagyobb térfogatigényű megoldások kedvelt kialakítása. Ezek monolitikus szerkezetként csúszó zsaluzattal épülnek, általában egyenes hengeres tartószerkezeti oszloppal. Az acélszerkezetű víztornyokat kisebb tárolókapacitásokhoz alkalmazzák, a hazai gyakorlatban 50-500 m3 tárolótér kialakítás a leggyakoribb (Darabos, 2009).
A tározási funkció szempontjából megkülönböztetünk szívó-, ellennyomó-, átfolyó-, súlyponti- és tűzoltáshoz tartalékvizet biztosító tározókat.
Az ellátás biztonsága és a rendszer későbbi bővítése legjobban az ellennyomó medencés megoldással biztosítható (2.4.A Ábra).
Tározás ellennyomó medencével
2.4.A Ábra
Ennél a kialakításnál az ellennyomó tározó a településnek a víztermeléssel ellentétes oldalán - lehetőség szerint magas ponton - kerül elhelyezésre. Ennél a megoldásnál a tározó töltése az alacsony fogyasztású időszakokban történik, majd a tárolt víz a csúcsfogyasztási időszakban kerül visszapótlásra a hálózatba. Ez a klasszikus megoldás jól gépesíthető és szabályozható, továbbá az ellennyomó tározó megfelelő méretezésével az ellátás biztonsága maximalizálható. További előnye a rendszernek, hogy a víztermelő helytől az ellennyomó tározóig kialakítandó fővezeték fogyasztó-töltő hálózatként is üzemeltethető, így a hálózatépítés költsége is kedvezőbben alakul.
Az átfolyó tározót a víztermelő hely és a fogyasztók közé, vagy a település valamely szélén helyezik el. Az ellátandó térségben szükséges összes víz átfolyik a tározón és így jut el a fogyasztókhoz. A rendszer hátránya, hogy a tározóhoz külön töltővezeték kiépítése szükséges, melyet az ellátandó térség maximális vízfogyasztására kell méretezni.
Tározás átfolyó medencével
2.4.B Ábra
A súlyponti tározó elhelyezésnél a rendszer nyomásviszonyai optimálisak és egyenletesek. A víz a legrövidebb úton és a legkisebb súrlódási veszteségekkel vezethető a fogyasztási helyekre. Fejlődő településeknél a rendszer labilissá válhat, és kisebb nagyobb településrészeknél kiegészítő rendszerek alkalmazása válhat szükségessé.
2. A tároló infrastruktúra fontossága és fenntartásának kihívásai
Olvassa el a lecke végén található "az ivóvíz tárolása Győr városában" című olvasmányt, majd állapítsa meg, milyen tárolási kihívásokkal kell szembenézni Győr vízügyi szakembereinek!
Tározó optimális töltöttségének napi profilja egy szimulációs alkalmazásban (Cembrano et al, 2010).
2.4.C Ábra
A víztároló infrastrukturális elemek tervezéskor, létesítéskor várható élettartama magas, ezek az eszközök rendszerint igen hosszú időre meghatározzák és determinálják az üzemeltetés körülményeit és fejlesztési lehetőségeit. A megfelelő rendszersruktúra kialakítása tehát ebből a szempontból is kritikus, mindeközben nem feledkezhetünk meg a fenntartási, karbantartási költségekről, amelyek a vízszolgáltatás költségeinek tetemes részét teszik ki.
A 30-50 éves tervezési élettartamú közműrendszerek átlagosan 0,3%-os évenkénti rekonstrukciós ütemének fennmaradása esetén (ez volt a mérték 2008-ban, szemben az ajánlott 1-2%-kal) az élettartamnak (pótlási ciklusnak) a nyilvánvalóan irreális 300 évet kellene elérnie. Mindeközben a 20-25%-os vízellátó hálózati veszteségek esetenként az 50%-ot is meghaladó idegen vízből származó többletterhelése (infiltráció) már ma is jelentős gazdasági hátrányt okoz (Somlyódi, 2011).
Ezek a gondok városi környezetben tovább gyarapodhatnak, hiszen nem kizárt, hogy a vízfogyasztás - számos korábban részletezett ok miatt - 60-80 l/fő/nap értekig csökken (a díj növekedése mellett). A lecsökkent vízfogyasztás következtében súlyos bűz-, korrózió-, szennyvíz-összetételi, biofilm-képződéssel összefüggő másodlagos vízminőségi es egyéb problémák (infiltráció, illetve hálózati veszteség) jelentkeznek. Alapvető es visszatérő kérdés az, hogy ilyen körülmények között a jelenlegi, elöregedett, pazarló infrastruktúrát akarjuk-e rekonstruálni, vagy sem. Az újragondolást további tényezők is indokolják. A jelenlegi, centralizált rendszereinket a nem fenntartható, nyitott víz- es anyagforgalom jellemzi, ez magától értetődően indokolja a koncepcióváltás megkezdését a háztartási vízi infrastruktúrából kiindulva egészen a települési szintig. Az új koncepciót a szennyezések és szennyvizek szeparálása (szürke, sárga és fekete), a visszaforgatás (különösen, ahol az éghajlatváltozás kedvezőtlen hatásai miatt a készletek szűkösekké válnak) és az újrahasznosítás, a szennyvíz-összetételen alapuló technológia-tervezés, a körforgások zárása stb. jellemzi. A megoldások elvileg majdnem problémamentesek lehetnek kis településekre; új lakónegyedekre es városrészekre.
Az ivóvíz tárolása Győr városában - Olvasmány
Győrben két fő ellátási nyomászóna került kialakításra. A hálózati nyomást mindkét zóna számára a megfelelően elhelyezett víztornyok biztosítják (szerepük tehát alapvetően nem az utánpótlás, hanem a nyomástartás), a mindenkori igényelt vízmennyiségről elsősorban a 10000 m 3-es tározó gondoskodik.
Az alsó zóna részére a szükséges hálózati nyomást az Erzsébet ligeti 2000 m 3-es és a Marcalvárosi 4000 m 3-es magas tározó, valamint a Győrújbaráti 10000 m 3-es tározó medence biztosítja, melynek kapcsolódó létesítménye a Pápai úti átemelő gépház.
Az alapnyomású győri elosztóhálózatból, átemelő-telepek nyomásfokozásával jut el a víz a felsőövezeti rendszerbe, így biztosítható a kritikus, magasabb fekvésű területeken a nyomásigény. A felső zóna nyomását a Marcalvárosi 2000 m 3-es tározótér biztosítja. A felső zónába az alsó zóna vizét a Marcalvárosi és Erzsébetligeti víztornyokban lévő átemelő telepek szállítják. Győrszabadhegy déli részének terepszintje indokolttá tette a Kakas hegy térségében műtárgy építését, erre készült el a Győrszabadhegyi víztorony 400 m 3-es tározókapacitással és 500 m 3-es térszíni tárolóval, mely a megfelelő hálózati nyomást biztosítani tudja.

| Önellenőrző kérdések
1. Válassza ki az alábbi listából, hogy a vízelosztás rendszerében milyen tározókat különböztetünk meg tározási funkció szempontjából!
| Szívó tározó
| Húzó tározó
| Ellennyomó tározó
| Átfolyó tározó
| Locsolási tározó
| Súlyponti tározó
| Szennyvíz és hulladék víz tározó
| Tűzoltáshoz tartalékvizet biztosító tározó
2. Az alábbiakból válassza ki a tároló infrastruktúra feladatait!
| a termelés és a fogyasztás közötti eltérések kiegyenlítése
| a súrlódási veszteségek csökkentése
| a vízkészlet tárolása
| a nyomásviszonyok stabilizálása
| a hálózati veszteségek kiküszöbölése
| a rendszer szabályozhatóságának biztosítása
| a vízdombok hatásának ellensúlyozása
3. Válassza ki, az alábbi kialakítások/állítások melyik rendszerre igazak! 1. Ellennyomó tározó 2. Átfolyó tározó 3. Súlyponti tározó Ennél a kialakításnál a tározót a víztermelő hely és a fogyasztók közé, vagy a település valamely szélén helyezik el. Az ellátandó térségben szükséges összes víz átfolyik a tározón és így jut el a fogyasztókhoz. A rendszer hátránya, hogy a tározóhoz külön töltővezeték kiépítése szükséges, melyet az ellátandó térség maximális vízfogyasztására kell méretezni. Ennél a kialakításnál a tározó a településnek a víztermeléssel ellentétes oldalán - lehetőség szerint magas ponton - kerül elhelyezésre Ez a klasszikus megoldás jól gépesíthető és szabályozható, továbbá a tározó megfelelő méretezésével az ellátás biztonsága maximalizálható. Ennél a megoldásnál a tározó töltése az alacsony fogyasztású időszakokban történik, majd a tárolt víz a csúcsfogyasztási időszakban kerül visszapótlásra a hálózatba. További előnye a rendszernek, hogy a víztermelő helytől a tározóig kialakítandó fővezeték fogyasztó-töltő hálózatként is üzemeltethető, így a hálózatépítés költsége is kedvezőbben alakul. Ennél a kialakításnál a rendszer nyomásviszonyai a tározó elhelyezéséből kifolyólag optimálisak és egyenletesek. A víz a legrövidebb úton és a legkisebb súrlódási veszteségekkel vezethető a fogyasztási helyekre. Fejlődő településeknél a rendszer labilissá válhat, és kisebb nagyobb településrészeknél kiegészítő rendszerek alkalmazása válhat szükségessé.