MIKE URBAN VÍZELOSZTÓ HÁLÓZAT Az eredeti MIKE URBAN WATER DISTRIBUTION alapján a fordítás az UWEX projekt keretén belül készült: LEONARDO DA VINCI Transfer of innovation Tempus No.: 09/0128-L/4006 Urban Water Expert: Development of complex mobile IT center for life-long learning by involvement of end-users and training network in urban water management.
Szerzıi jog Ez a dokumentum egy szerzıi joggal védett számítógépes szoftverhez tartozik. Minden jog fenntartva. Ezen dokumentum vagy a hozzá tartozó szoftverek másolása vagy sokszorosítása a DHI hozzájárulása nélkül tilos. A részletekért kérjük olvassa el a DHI Szoftver Licencet. Korlátolt felelısség A DHI korlátozott felelıssége a DHI Szoftver Licenc Megállapodás III. Mellékletében lett meghatározva: Semmilyen esetben sem tehetı felelıssé a DHI vagy képviselıje (ügynökei és forgalmazói) az esetleges károkért, beleértve a korlátozás nélküli, a speciális, a közvetett, a véletlen vagy a következményes károkat, az üzleti információ elvesztésével vagy egyéb használatból eredı vagyoni károkat vagy a szoftver használhatatlanságáért, annak ellenére, hogy a DHI tudatában van az esetleges hibákkal. Ez a korlátozás a személyi sérülésekre is kiterjed a törvény által megengedett mértékben. Néhány ország vagy állam nem engedi a felelısség korlátozását vagy kizárását a következményes, a különleges, a közvetett és járulékos károk esetében, így ennek megfelelıen a korlátozások egyes részei Önre nem vonatkoznak. A lezárt csomag felbontásával vagy a program telepítésével vagy használatával Ön elfogadta a fenti korlátozásokat vagy az erre vonatkozó legbıvebb jogi rendelkezést, ami az Ön ezen szoftvervásárlásra vonatkozik. 2
Tartalomjegyzék Szerzıi jog... 2 Korlátolt felelısség... 2 1 AZ EPANET INPUTOK LEÍRÁSA... 8 1.1 A hálózati alkotóelemek szerkesztıi... 8 1.1.1 A szerkesztık közös tulajdonságai... 8 1.1.3 Csı szerkesztı... 16 1.1.4 Szivattyú szerkesztı... 22 1.1.5 Szelep szerkesztı... 29 1.1.6 Tartály szerkesztı... 34 1.1.7 Légkamra szerkesztı... 38 1.2 Egyéb szerkesztık... 41 1.2.1 Projekt választási lehetıségek... 41 1.2.2 Nyomás zóna szerkesztı... 44 1.2.3 Energia szerkesztı... 45 1.2.4 Jelentés szerkesztı... 45 1.2.5 Görbék és összefüggések szerkesztı... 47 1.2.6 Határfeltételek szerkesztı... 49 1.3 Hálózati fogyasztás... 50 1.3.1 A fogyasztás szétosztása... 50 1.3.2 Fogyasztás szétosztás szerkesztı... 54 1.3.3 Többszörös fogyasztás szerkesztı... 58 1.3.4 Fogyasztási statisztikák... 59 1.4 Kibıvített szimulációs idıszak... 61 1.4.1 Egyszerő szabályozó szerkesztı... 62 1.4.2 Elıírásra alapozott szabályozók... 65 1.4.3 Ismétlıdı menetrendek szerkesztıje... 69 1.4.4 Idıbeállítás szerkesztı... 73 1.5 Vízminıségi szimuláció... 75 1.5.1 A vízminıségi elemzés kiválasztása... 76 1.5.2 A vízminıségi elemzés paraméterei... 77 1.5.3 Kiindulási vízminıség szerkesztı... 77 1.5.4 Szennyezési pontforrások szerkesztı... 78 1.5.5 Reakciósebesség szerkesztı... 80 1.5.6 Forrás nyomon követése... 83 1.6 Eszközök... 84 3
4 MIKE URBAN Vízelosztó hálózat 1.6.1 Szokásos mértékegységek... 87 1.6.2 A nyilvántartási szelepek/szivattyúk átalakítása modell szelepekké/szivattyúkká89 1.6.3 Csıtulajdonságok másolása... 90 MIKE URBAN - VÍZELOSZTÁS... 92 2 A MODELL HASZNÁLATA... 93 2.1 Áttekintés... 94 2.1.1 EPANET... 94 2.1.2 Kosütés... 94 2.1.3 Vízelosztási eszközök... 95 2.2 Ha segítségre van szüksége... 96 2.3 Felkészülés... 97 2.3.1 Program menük... 100 2.4 Az alkalmazás alapjai... 102 2.4.2 Input adat-igények... 104 2.5 Adatbevitel... 106 2.5.1 Interaktív adatbevitel... 106 2.5.2 Grafikus input... 107 2.5.3 Grafikus adatok importja... 108 2.6 A fogyasztás feldolgozása... 109 2.6.1 Szétosztott fogyasztás... 109 2.7 Az elemzés végrehajtása... 113 2.7.1 Az elemzés végrehajtása... 114 2.8 Az elemzés eredményeinek megtekintése... 114 2.8.1 Az alternatív megoldások összehasonlítása... 114 2.8.2 Az EPANET elemzés eredményeinek megtekintése... 115 2.8.3 Eredmény keresı ablak... 116 2.8.4 Eredmény táblázat... 116 2.8.5 Tematikus térképezés... 116 2.8.6 Hossz-szelvények... 117 2.8.7 Idısorok... 117 2.8.8 A Q-H kapcsolat görbéje... 117 2.8.9 Tőzcsapok Q-H görbéje... 117 2.8.10 A mőködı szivattyú munkapontja a Q-H jelleggörbén... 117 2.8.11 A csövek és csomópontok ellenırzése... 117 2.8.12 Animáció... 118 2.8.13 EPANET hibaüzenetek és figyelmeztetések... 118 2.8.14 Az eredmények tárolása az adatbázisban... 119 3 A VÍZELOSZTÁS ESZKÖZEI (WD-ESZKÖZÖK)... 120
3.1 Tőzoltási víz elemzése... 120 3.2 A csıérdesség kalibrációja... 123 3.3 PID szabályozás... 128 3.3.1 Az RTC rendszerek felépítése... 129 3.3.2 MIKE URBAN, a valósággal szemben... 130 3.3.3 A PID algoritmus... 131 3.4 Változtatható fordulatszámú (VSD) szivattyú... 134 3.5 Kiterjesztett elıírásokon alapuló szabályozások... 134 3.6 Nyomás zóna térképezés... 134 4 MIKE URBAN Kosütés... 136 4.1 A kosütés számítása... 136 4.2 Elméleti háttér... 137 4.2.1 A kosütés modell leírása... 137 4.3 Numerikus séma és algoritmus... 140 4.4 A kosütés számítása... 143 4.4.1 A kosütés modul futtatása... 144 4.4.2 A hálózat helyszínrajzának meghatározása... 145 4.4.3 A további alkotóelemek listája... 155 4.4.4 A csomópontokban található alkotóelemek... 155 4.4.5 Oktatói vázlat... 158 5 EPANET... 160 5.1 Történeti visszatekintés... 160 5.1.1 Elemzési módszerek... 161 5.1.2 A MIKE URBAN WATER alkalmazása... 162 5.1.3 A hálózat egyszerősítése... 162 5.2 A vízelosztási hálózat... 164 5.2.1 Csövek... 165 5.2.2 Szivattyúk... 167 5.2.3 Szelepek... 171 5.2.4 Helyi veszteségek... 172 5.2.5 Csomópontok... 173 5.3 Menetrendek... 175 5.4 A hidraulikai szimuláció modellje... 175 5.4.1 A víz kora és a forrás nyomon követése... 182 5.5 Vízminıségi szimulációs modell... 182 5.5.1 Hosszirányú szállítás a csövekben... 182 5.5.2 Keveredés a csı csomópontokban... 183 5
6 MIKE URBAN Vízelosztó hálózat 5.5.3 Keveredés a tároló berendezésekben... 183 5.5.4 A víztömegben végbemenı reakciók... 183 5.5.5 Csıfal-menti reakció... 185 5.5.6 A Lagrange-féle transzport algoritmus... 186 5.5.7 A Tartályban való keveredés modellje... 186 5.6 Modell kalibráció... 189 5.6.1 Pontossági megfontolások... 189 5.6.2 Egy modell kalibrálásának okai... 190 5.6.3 A modell kalibráció adatigénye... 190 5.6.4 Kalibrációs szimulációk... 192 5.6.5 A modell módosítása... 193 6 GYAKORLATOK... 195 6.1 1. gyakorlat A csıhálózati rendszer meghatározása... 195 6.1.1 A projekt meghatározása... 196 6.1.2 A csatlakozási csomópontok adatainak meghatározása... 197 6.1.3 Tartály adatok meghatározása... 200 6.1.4 Csıadatok meghatározása... 201 6.1.5 Szivattyú adatok meghatározása... 204 6.1.6 A MIKE URBAN WD adatfájl megnyitása... 206 6.1.7 Az adatok mentése... 206 6.1.8 Az elemzés elvégzése... 206 6.1.9 Elıkészített input és output fájlok... 207 6.1.10 Az elemzés eredményeinek áttekintése... 207 6.2 2. gyakorlat A nyomáscsökkentı szelep statikus elemzése... 212 6.2.1 A nyomáscsökkentı szelep meghatározása... 214 6.2.2 A csatlakozási csomóponti fogyasztás változásának meghatározása... 215 6.2.3 A teljes fogyasztás változásának meghatározása... 216 6.2.4 A csıállapot változásának meghatározása... 218 6.2.5 Elıre elkészített input és output fájlok... 220 6.2.6 Az elemzés eredményeinek áttekintése... 220 6.2.7 Az elemzési eredmények összehasonlítása... 221 6.3 3. gyakorlat Kibıvített idıtartamú elemzés... 222 6.3.1 A kibıvített idıtartamú elemzés meghatározása... 223 6.3.2 A fogyasztási menetrendek meghatározása és alkalmazása... 224 6.3.3 A Tároló tartály adatainak meghatározása... 227 6.3.4 A szabályozási elıírások meghatározása... 228 6.3.5 A kibıvített idıtartamú elemzés végrehajtása... 228 6.3.6 Elıre elkészített input és output fájlok... 229 6.3.7 A kibıvített idıtartamú elemzés eredményeinek áttekintése... 229 6.3.8 A kibıvített idıtartamú elemzési eredmények áttekintése... 234
6.4 4. gyakorlat Tőzoltási víz elemzése... 236 6.4.1 A tervezett tőzoltási víz mennyiségének megadása... 236 6.4.2 A tervezett tőzoltási nyomás megadása... 238 6.4.3 Az elemzés eredményeinek áttekintése... 239 6.5 5. gyakorlat Vízminıség Forrás nyomon követés... 240 6.5.1 A forrás nyomon követése elemzésének meghatározása... 241 6.5.2 A forrás csomópont meghatározása... 242 6.5.3 Elıre elkészített input és output fájlok... 243 6.5.4 A forrás csomópontra vonatkozó eredmények elkészítése... 243 6.5.5 A forrás csomóponti eredményeinek százalékos értékei... 243 6.5.6 Az áram nyomon követése elıre és visszafelé... 247 6.5.7 Az elemzési eredmények áttekintése... 248 6.6 6. gyakorlat Vízminıség A víz korának elemzése... 249 6.6.1 A víz kora elemzésének meghatározása... 249 6.6.2 Elıre elkészített input és output fájlok... 251 6.6.3 A víz korának eredményei... 251 6.6.4 Az elemzési eredmények áttekintése... 256 6.7 7. gyakorlat Vízminıség A klórtartalom elemzése... 256 6.7.1 A tartalom elemzés meghatározása... 257 6.7.2 Az alkotórészek adatainak meghatározása... 258 6.7.3 Elıre elkészített input és output fájlok... 260 6.7.4 A klórtartalom lebomlásának eredményei... 260 6.7.5 Az elemzési eredmények áttekintése... 263 6.8 8. gyakorlat Szétosztott fogyasztás és nyomás zónák... 264 6.8.1 Szétosztott fogyasztás... 265 6.8.2 Elıre elkészített input és output fájlok... 267 6.8.3 A fogyasztás szétosztás eredményeinek áttekintése... 267 6.9 9. gyakorlat MIKE NET fájlok importálása... 269 6.9.1 MIKE NET fájlok importálása... 269 6.9.2 Elıre elkészített input és output fájlok... 272 6.10 10. gyakorlat Fogyasztás szétosztás... 272 6.10.1 Fogyasztási pontok importja... 272 6.10.2 A fogyasztás geokódolása... 273 6.10.3 A fogyasztások összegzése... 275 6.10.4 Elıre elkészített input és output fájlok... 276 6.11 11. gyakorlat A kosütés elemzése légkamrával... 276 6.11.1 Légkamra nélkül... 276 6.11.2 Légkamra... 278 7