CSAPADÉKV KVÍZ-GAZDÁLKODÁS
CSAPADÉK SZENNYVÍZ EGYESÍTETT RENDSZERŰ CSATORNÁZÁS URBANIZÁCIÓ SZENNYVÍZTÍTÁS CSATORNÁZÁSI RENDSZEREK KLÍMAVÁLTOZÁS CSAPADÉKVÍZ-GAZDÁLKODÁS MEGAVÁROSOK
A csapadé időszerűségét indokolják: az ivóvízkészletek világszerte megfigyelhető csökkenése és a vízháztartásban az egyensúly megbomlása, a környezetterhelés díjjal történő szabályozásának bevezetése, illetve ennek kapcsán bekövetkező víz-, csatornadíj növekedése miatt bekövetkező kiadások csökkentése, a csapadékvíz-elvezetés műveinek racionálisabb (tehermentesített) kiépítése, vagy rekonstrukciója, az idegenvizek csatornahálózatba és szennyvíztisztító telepre juttatásának megelőzése, a lakásépítési szokásokban hazánkban bekövetkezett változások, melyek a csapadé lehetőségét szélesítik, a csapadékok befogadóba vezetésével kapcsolatban világszerte megjelenő szabályozások a csapadékszennyezés vízminőség rontó hatásainak megelőzésére, járulékos tényezők, pl. mosószer felhasználás, víztisztítás vegyszer szükségletének csökkentése, stb.
A csapadékvíz gyors levezetése helyett, a csapadékvíz gazdálkodás a cél. Ez magában foglalja a csatornahálózatba jutó csapadékvíz mennyiségének csökkentését és a csapadékvíz csatornahálózatban töltött lefolyási idejének növelését, elszivárogtatás, felhasználás, tárolók beépítése által, a lefolyás vízminőség védelmi célú szabályozása következtében.
A csapadék- és az egyesített rendszerű csatornák vizsgálata időszerű feladat, mert a belvárosok vízelvezető rendszerei több mint 100 éve épültek (Juhász, 2008). Állapotuk mára már leromlott. Ezen kívül hazánkban a csapadékvíz kérdésre kis figyelmet fordítottunk, aminek következtében az elválasztott rendszer két eleméből csak a szennyvíz-elvezetés valósult meg. A problémát tetézi, hogy a Víziközmű Törvény a csapadékvíz elvezető rendszert nem tekinti közműnek.
A helytelenül kialakított nyíltárkos rendszer
A betemetett nyíltárkos vízelvezető rendszer helye (Asztalos,T. 2011)
Időközben nőttek a csapadékcsatorna hálózatokat terhelő lefolyások is, aminek két oka van: az egyik, hogy nőtt a beépített, burkolt felületek aránya, a másik, hogy a klímaváltozás következtében szélsőségesebbé vált az időjárás, így rövidebb időtartamú, nagyobb intenzitású és kedvezőtlenebb intenzitás-eloszlású csapadékok jelentkeznek (Buzás 2008).
Mindezek együttes hatására a csatornarendszerek vízelvezető képessége nem mindig elegendő, gyakran visszaduzzasztás, kiöntés alakul ki a csapadékvíz elvezető- és egyesített rendszerű csatornák mentén, ami jelentős környezetvédelmi (kijut a szennyvíz a csatornából) és anyagi (árvíz okozta) károkat okoz.
A csapadé jelentősége a települési vízgazdálkodás területén megnőtt mert: a klímaváltozás a vízelvezetés integrált szemléletét és a csapadékok helyben tartását követeli meg, a környezetszennyezés igényli a javított csatornázási rendszerek alkalmazását, és a tisztítást nem igénylő vizek újrafelhasználását, a vízigények, elsősorban az un. virtuális vízigények növekedése pedig a takarékos és differenciált vízfelhasználást helyezi előtérbe.
A csapadékvíz gazdálkodás történhet decentrálisan és a csatornázási rendszerre telepítve
Decentrális és csatornázási rendszerre telepített csapadékvíz gazdálkodás (STAHRE 1984)
Az integrált szemléletet már a VKI és ennek alapján az MSZ EN 752 szabvány, a vízgyűjtő-területi elv hangsúlyozásával és alkalmazásával tartalmazta. Ez az integráció azt jelenti, hogy a csatornázás minden feladatkörét integrációval kell teljesíteni, vagyis nem lehet elválasztani a szennyvíz- és a csapadék elhelyezést.
A vízgyűjtőterület vízelvezető rendszereinek sémája MSZ EN 752-2008
A csapadékvíz gazdálkodás: - az egyesített rendszerű csatorna, - szennyvíztisztító telep és - a befogadó víztest fokozottan igénylik az integrált szemléletmód fontosságát
A csapadékvizek gyors levezetésére való törekvés másik hátrányos következményeként a legtöbb esetben záporkiömlők telepítése szükséges a csatornahálózatban. Ezeken keresztül nagy, lökésszerű hidraulikai és szennyezőanyag terhelések érik az élővizeket, amelyek elsősorban kis vízfolyásoknál veszélyesek a vízi élővilágra és a vízfolyás morfológiai jellemzőire.
A települési hidrológiai körfolyamat egészét kell vizsgálat tárgyává tenni, és szükség szerint helybentartásukat megoldani a készletcsökkenés következtében
A környezetszennyezés okozta a csatornázás klasszikusan alkalmazott rendszereinek (egyesített, elválasztott) fejlesztését. A kifejlesztett javított rendszerek szétválasztják a kezelést igénylő és kezelést nem igénylő csapadékot.
A javított elválasztott rendszerek és velük a decentrális csapadé, ott terjedtek el, ahol már a készletcsökkenés mértéke elérte az igény kielégítés küszöbértékét, és kényszerűséggé vált a szétválasztás és újrafelhasználás. Mi még kimondhatjuk, hogy nálunk elsősorban gazdasági kérdés a kezelést nem igénylő csapadék elválasztása, mert általában 10 évet meghaladó mértékű ennek a rendszernek a megtérülése, a teljeskörű ivóvíz-felhasználással szemben.
A globális lis felmelegedés és s az ezzel összefüggő klímav maváltozás s jelentősen kihat a települési hidrológiai körfo- lyamatra,, annak egész szére és s egyes tényezőire. Ennek hatására a csapadékokban bekövetkez vetkező változások több t oldalról is előtérbe helyezik a csapadé szüks kségszerűségét.
A klímaváltozás következményei: - felmelegedés, - csapadék jellemzők megváltozása: = összesen kevesebb csapadék, (télen több, nyáron kevesebb,) = nagyobb csapadék intenzitás,
100 90 Lefolyásképző csapadék, m m 80 70 60 50 40 30 20 10 0 X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX Hónapok Jelen Jövő A felszínen aktivizálódó vízmennyiség átrendeződése (Nováky 2008)
Decentrális és csatornázási rendszerre telepített csapadékvíz gazdálkodás (STAHRE 1984)
Csapadékvíz felhasználás a telken belül (Dienes, Gy.)
Családi házban mosógép, WC öblítés, takarítás és kertlocsolás ellátása csapadékvízzel, pótlás belső elválasztott ivóvízellátó rendszeről
A tisztítást st nem igényl nylő csapadék, mint felhasználhat lható ivóvízk zkészlet
Az épület függő-ereszcsatornáiba bekötött gyűjtőszűrők vázlata
Lebegő-finom szűrő beépítési vázlata
Örvényáramú finomszűrő felépítése (Bőse K.,H.)
Inline-szűrő beépítési vázlata
Csőszűrő beépítési vázlata
Előszőrő akna beépítési vázlata
Szűrőkosár beépítési vázlata
Szűrőakna beépítési vázlata
Úszó-szűrő beépítési vázlata
TELESŐ RENDSZER FELÉPÍTÉSE (Országh, J.)
A fajlagos napi ivóvízigény csökkentésének lehetősége (takarékos WC öblítéssel, fojtott vízcsappal, önzáró szelepekkel)
A vízigények differenciált kielégítése a csapadékvíz és szürke szennyvíz újrafelhasználásával csökkenti az ivóvízigényt. Ezzel a módszerrel érhető el az, hogy a tiszta és a tisztítást igénylő vizeket nem öntjük össze, vagyis nem rontjuk a tisztítást nem igénylő vizek minőségét, felhasználhatóságát.
Ivóvíz-takarékos és csapadékvíz felhasználással csökkenthető napi fajlagos ivóvízigény
Vízfogyasztás kiválthatósága különböző irodalmak szerint (Asztalos,T. 2011)
A csapadékvizek gyors levezetésének egyik hátránya az, hogy nagyobb csatornaátmérőket kell alkalmazni, ami nem gazdaságos. A nagyátmérőjű csapadékcsatornák fektetése nagy beruházási költséggel jár, és üzemeltetésüket is nagy amortizációs költségekkel terheli. Fektetésük a városi környezetben gondot jelent.
Tárolók típusai (Öllős: I. Csatornázás pp.127)
Csapadékvíz tárolók elhelyezése a csatornahálózaton (Dulovics,Dné:Közműépítés III.)
Elválasztott rendszerben a tároló medencékben összegyűjtött csapadékvíz jól használható olyan városüzemeltetési célokra, amelyek nem feltétlenül igényelnek ivóvíz minőségű vizet, mint a parköntözés és útmosás. Példa a Graz-i Közlekedési Vállalat, ahol a villamosokat összegyűjtött csapadékvízzel mossák! (Kiss, Asztalo, Patziger. 2009)
Csapadékvíz tárolása
Záporvíz-tároló a Dél-Pesti szvtt. telepen (Asztalos T.)
A kecskeméti többcélú záportároló (Gayer Ligetvári, 2007)
Ipari, esetleg közösségi felhasználás, tisztítást igénylő csapadékvízzel gépkocsi mosás, tűzivíz tárolás, ipari üzemi technológiában hűtővíz, mosóvíz felhasználás, közterület tisztogatás, mosás, mesterséges városi vízfelületek, csatorna-tisztítás nagymású vízsugárral, stb.
Csapadék jellemzők
Csapadék függvények Salamin, Winter, Péczely
Visszatérési idő q (a) 1 2 4 10 20 33 50 100 10 perces záporintenzitás i p mm/h 47,8 73,0 97,0 131,0 158,0 180,0 202,0 238,0 l/s.ha 0,75 133 203 270 364 439 500 562 662 Hatvány kitevő m 0,69 0,71 0,72 0,72 0,73 0,74 0,74 A 10 perces záporintenzitás és csapadékfüggvény hatványkitevője a visszatérési idő függvényében
a túlterhelés olyan állapot, melyben az egyébként gravitációs csatornában a csapadékvíz lefolyása a szabadfelszínű mozgásállapotból éppen nyomásalattivá (teltszelvényűvé) válik, de nem jut ki a felszínre, és így nem okoz elöntést, a felszíni elöntés olyan állapot, melyben a vízelvezető rendszerből a csapadékvíz kilép a felszínre, illetve abba nem tud belépni, és/vagy a felszínen marad, vagy a felszínről behatol az épületbe.
A méretezés helyétől függően figyelembe veendő mértékadó csapadékgyakoriságok túlterhelésre és elöntésre
Háromszög alakú csapadék (Gayer et al. 2007)
Háromszög alakú diszkretizált csapadékinput a magyar csapadéktörvény alapján (Gayer et al. 2007)
Kettős lépcső alakú csapadékprofil (Gayer et al. 2007)
Relatív tartósság (%) (Gayer et al. 2007)
Relatív tartósság (%) (Gayer et al. 2007)
Megnövelt kettős lépcsős alakú tervezési csapadék
A lefolyás jellemzői
csapadékterhel kterhelés s csökkent kkentése LEHETŐSÉGEK: A FEDETTSÉG MÉRSÉKLÉSE, A PÁROLOGTATÁS FOKOZÁSA, A LEFOLYÁS-SZABÁLYOZÁSA, A VÍZGYŰJTŐ TERÜLET LEHATÁROLÁSA, A CSAPADÉKVÍZ ÚJRAFELHASZNÁLÁSA
Budapesti volumetrikus lefolyási tényezők (Gayer et al. 2007)
Az urbanizáció hatása a lefolyásra (Gayer et al. 2007)
Természetes és városi fedettség összehasonlítása (EPA 2003)
Felület fajta Tetőfelületek Fém és palatető Cseréptető Lapos tető Útburkolat Aszfalt vagy beton Kiöntött hézagú kő Kiöntetlen hézagú kő Makadám Kavicsutak Egyéb felületek Burkolatlan föld Park, kert, temető Sportpályák Erdő, rét Üzleti negyedek Városközponti Alközponti Lakóterületek Családi házas Lakótömbök pontházakkal - - összeérő blokkokkal Külváros Villanegyed Hazai élőírások 0,95 0,90 0,90 0,80 0,80 0,70 0,90 0,85 0,85 0,80 0,70 0,50 0,45 0,25 0,30 0,15 0,15 0,10 0,10 0,05 0,20 0,10 0,10 0,03 USA segédlet 0,75 0,95 0,70 0,95 0,10 0,30 0,10 0,25 0,70 0,95 0,50 0,70 0,30 0,50 0,40 0,60 0,60 0,75 0,25 0,40 0,50 0,70 Ipari településrészek Laza telepítésű Sűrű telepítésű 0,75 0,85 0,75 0,95 Lefolyási tényezők (a racionális számításhoz) Vasúti pályák 0,20 0,40
Az első szennyezéshullám (Gayer et al. 2007)
Csapadék kiömlés a csatornából
Idegenvíz túlfolyás
Vízgyűjtő terület lehatárolása
díjszabás ésszerűsítésese A csatornadíj -ban különüljön n el a csapadékelvezet kelvezetés s költsk ltsége
Mátrakeresztes
A csapadé a hidrológiai körfolyamatba épül be, mely a vízháztartás szempontjából az alábbiakkal írható le: C = L + B + P ± K ahol C - csapadék, L - lefolyás, B - beszivárgás, P - párolgás, K - készletváltozás. Belátható, hogy bármely tényező változtatása a lefolyási viszonyok változását idézi elő.
Beszivárogtató burkolatok (Patziger 2008)
Beszivárogtatás lehetőségei
Párolgást növelő zöld tető (Novák, A.)
A művelm velés típusa Szerkezeti vastagság cm-ben A vegetáci ció típusa Átlagos éves visszatartás s a teljes csapadékhoz képestk Átlagos éves lefolyási tényező Extenzív kultúrák 2-4 4-6 Mocsári varjúháj Mocsári varjúháj 0,40 0,45 0,60 0,55 6-10 Lágyszárú mocsári növények nyek és s varjúháj 0,50 0,50 10-15 15 Lágyszárú varjúháj és s fűf növények, nyek, 0,55 0,45 15-20 Fű,, lágyszl gyszárú növényeknyek 0,60 0,40 Intenzív kultúrák 15-25 Pázsitfű, évelők, kis fafajták 0,60 0,40 25-50 50 Pázsitfű, évelők, cserjék 0,70 0,30 > 50 Pázsitfű, évelők, cserjék, fák 0,90 0,10 A zöldtetők átlagos éves visszatartó képessége és lefolyási tényezője a szerkezeti vastagság valamint az alkalmazott vegetáció függvényében
Típusa Kavics Lávakő zúzalék Tégla zúzalz zalék Zúzott tégla t Mosott habkő Zúzott duz- zasztott agyag A töltt ltőanyag Szemcseméret [mm] 4/8-8/16 8/16 1/5-4/12 0/12 2/12 2/4-4/12 4/12 2/4-4/11 4/11 Átlagos tárolt roló képesség [l/m 2 ] a rétegvastagsr tegvastagság [mm] függvf ggvényében 40 2-4 5-9 18 11 12-17 17 5-9 60 3-6 8-13 26 17 18-25 7-13 80 4-8 10-08 08 35 22 18-25 10-18 18 Maximális teljes tárolt roló képesség [térfogat %] 5-10 12-20 20 44 28 30-42 13-22 A zöldtetők átlagos tároló képessége l/m 2 -ben és a maximális teljes tároló képessége a térfogat %-ában
Párolgástnövelő zöldfalak (Novák, A.)
Decentrális tárolás méretezése
Korlátozott idejű felhasználás esetén a csapadékfüggvény redukálása (Asztalos,T. 2011)
Fajlagos tározótérfogat és szikkasztó felület meghatározása konstans és háromszög alakú csapadékfüggvénnyel (Horváth A.2012)
P É L D A Csapadékhozam meghatározása Csapadék magasság h=600 mm/a Épület alapterülete: A=10 m x15 m = 150 m 2 Csapadék kihozatal (cserép tető): ɳ=75% [lehullott csap. (cseppkihordás beszivárgás párolgás)] Éves csapadékhozam: Qcs= h*a*ɳ = 0,6 m/a * 150 m 2 * 0,75 = 67,5 m 3 /a
P É L D A Éves csapadék igény Csapadékvíz felhasználás: - WC öblítés 24 l/fő.d * 365d = 8,76 m3/a, - tisztogatás 5 l/fő.d * 365d = 1, 82 m3/a, -mosógép használat 12 l/fő.d * 365d = 4,38 m 3 /a, -Terhelés: N = 4 fő, Q ház =(8,76+1,82+4,38)*4 fő=59,84 m 3 /a -A z = 120 m 2 kert - kertlocsolás Q kert = 60 l/m 2.a *120 m 2 = 7,2 m 3 /a Összes éves csapadék igény: -Q = Qház + Qkert = 59,84+7,2= 67,04 m 3 /a MÉRLEG: csapadék hozam csapadék igény 67,5 m 3 /a - 67,04 m 3 /a = 0,43 m 3 /a Éves mérlegben elég a csapadék!
Méretezési eljárások Kis vízgyűjtő terület A< 200 ha, Racionális eljárás Nagy vízgyűjtő terület A>200 ha Szimulációs eljárások
A kapcsolódó felületek letek fajtája ja Vízzáró felületek letek és s nagyhajlású tetők k (nagy függf ggőleges felületek letek pl. homlokzatok 30%-ig is figye- lembe vehetők) Nagyméret retű lapos tetők Kisméret retű lapos tetők Áteresztő felületek letek Lefolyási tényező ψ 0,9-0,99 0,99 0,5 0,99 0,0-0,3 0,3 Megjegyzés Szivárg rgási veszteség szerint 10.000 m 2 felett 100 m 2 alatt A tereplejtés és s a fe-lület let minősége szerint. ψ = 0,14 +0,65 Rf +0,05 I ahol Rf a vízzáró felület hányadosa (vízzáró felület/teljes terület) és a főgyűjtőcsatorna átlagos lejtése %-ban.
Lefolyási tényező az EN 752 tervezete szerint
A méretezés helyétől függően figyelembe veendő mértékadó csapadékgyakoriságok túlterhelésre és elöntésre
Csapadék függvények Salamin, Winter, Péczely
Ezeket a fogalmakat az SWMM is használja, illetve futtatási módként ezek választhatók. 2. Kinematic Wave Method: a folytonossági egyenletet oldja meg, egy egyszerűsített energia egyenlet formájában minden egyes csatorna szakaszra. Ekkor a vízfelszín esése megegyezik a csatorna lejtésével. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a vízhozam és a terület változzon térben és időben a csatornában. Ez egy csillapított és késleltetett kiáramlást eredményezhet a vízállásoknál, melyek úgy jelennek meg, mintha beáramlás lenne a csatornába.
3. Dynamic Wave Method: megoldja a teljes 1D Saint-Venant egyenletpárt (folytonosság és mozgási/energia), és sokkal pontosabb eredményt ad vissza. Ezzel tudunk pl. nyomás alatti csatornákat vizsgálni/ha nyomás alá kerül, elöntéseket, viszszaduzzasztásokat a csatornarendszerben. Ezen felül meghatározható a belépési/kilépési veszteség is.
Szimulációs SWMM modell
Szimulációs SWMM modell számítási részeredményei
Kiss, K.,Asztalos,T.,Patziger, M.: Meglévő csapadékcsatorna hálózatok hidraulikai felülvizsgálata és lefolyási viszonyainak javítása HÍRCSATORNA 2009. 3-4. pp. 3-8
Csapadékadatok figyelembe vétele A modellben a csapadékadatok beadása a részvízgyűjtő területekhez rendelt csomópontokon úgynevezett virtuális csapadékmérő peremfeltétel definíciója alapján történik (1. ábra). 1. ábra Csapadék definíciója a modellben
A virtuális csapadékmérő peremen különböző mért vagy felvett csapadék adatsorokat adhatunk be. A beadott adatok a következők: csapadékintenzitás időbeni eloszlásai (T), valamint az érzékelés időközének 15 percre való beállítása. A peremen beadott adatokat a modell az adott részvízgyűjtő területen egyenletes eloszlásúnak feltételezi.
A lefolyó csapadékvíz mennyiség számítása Az SWMM szoftver matematikai modellje a lefolyó csapadékmagasságot a leesett és a beszivárgott csapadékmagasságból, párolgási veszteségből, valamint a terepi egyenlőtlenség által okozott veszteségből számítja Terepi lefolyás számításának sémája
A lefolyás modellezése Az SWMM matematikai modellje a csatornahálózatban szabad felszínű lefolyást feltételezve a folytonossági egyenlet (1. egyenlet) és az energia egyenlet (2. egyenlet) (Saint Venant egyenletek) segítségével oldja meg. h 1 t b Q x (1. egyenlet) h - vízmélység (nyomásvonal szintje) [m] b - mederszélesség [m] Q - hozam [m 3 /s] t - idő [s]
2 Q Q t x A g h A g x A ( I I ) 0 E S (2. egyenlet) Q - hozam [m 3 /s] t - idő [s] A - nedvesített keresztmetszeti terület [m 2 ] g - gravitációs gyorsulás [m/s 2 ] h - vízmélység (nyomásvonal szintje) [m] I E - energia vonal abszolút magassága [m] I S - folyási fenékszint abszolút magassága [m]
Meglévő csatornahálózat ellenőrzése Kiss,K., Asztalos,T.: 2009.
A vizsgálathoz egy lefolyás modellező szoftvert (SWMM) használták, amely a racionális módszerrel ellentétben leképezi a csapadékesemények, a terepi lefolyás és a csatornahálózati lefolyás valódit közelítő időbeli lefutását.
A vizsgált vízgyűjtőterület A terület egy külvárosi lakótelep, melynek helyszínrajzát az ábra mutatja. A vízgyűjtő terület közel vízszintes, átlagos lejtése 2.
A vizsgálathoz egy lefolyás modellező szoftvert (SWMM) használták, amely a racionális módszerrel ellentétben leképezi a csapadékesemények, a terepi lefolyás és a csatornahálózati lefolyás valódit közelítő időbeli lefutását.
Részvízgyűjtő területek geometriája
Vizsgált csapadék-eloszlások
Az egyes csapadék intenzitás elosztásokhoz tartozó maximális teltséget szemléltető hossz-szelvények
A különböző intenzitás-eloszlások közül az előresiető intenzitás eloszlás esetén önt ki a főgyűjtő aknáin keresztül a felszínre a csapadékvíz (jobb alsó kép). Megoldási lehetőségek: 1. Lefolyási tényező csökkentése, 2. Lefolyás szabályozás 2.1. visszaduzzasztás az aknában, 2.2. visszaduzzasztás nem megengedett.
1. Lefolyási tényező csökkentése Nem ad megoldást
2.1. Lefolyás szabályozás Több tárolóval történő tehermentesítés
A főgyűjtő teltsége több tárolós tehermentesítéskor
2.1. Lefolyás szabályozás Egy tárolóval történő tehermentesítés
A főgyűjtő teltsége egy tárolós tehermentesítéskor
2.2. A visszaduzzasztás nem megengedett A levezetési viszonyok javításának célja az, hogy az előbbiekkel ellentétben az aknákban ne történjen vissza-duzzasztás, illetve, hogy a csatornahálózat egy pontja se kerüljön nyomás alá.
A főgyűjtő teltsége az aknákba való visszaduzzasztás nélkül
Fejlesztési tervek hidroinformatikai támogatásával: városi gyűjtőrendszerek Nagy Zs., Buzás K., Metelka T., Pryl K., Suchanek M., Pieskó E. HÍRCSATORNA, 2012, szeptember október.
TELEPÜLÉSI GYŰJTŐRENDSZEREK A hálózatok működésének megítélésében az a rendszerszemlélet került előtérbe, amely kölcsönhatásaiban kezeli a vízelvezetés öszszes elemét és folyamatát. Olyan integrált megoldások célszerűsége és szükségessége vált nyilvánvalóvá, melyek egyszerre alkalmasak a városi agglomerációk állandó fejlődéséből származó igényeknek és a szigorodó környezetvédelmi (vízminőség védelmi) előírásoknak a kielégítésére. www.dhi.se
Az extrém időjárási helyzetek előfordulási gyakoriságának növekedése olyan összetett és sok esetben egymással ellentétes követelményeket támaszt a csatornahálózatok működésével szemben, amelyekkel foglalkozni kell. A folyamatok gyűjtőrendszerekre gyakorolt hatását csak a rendszer megbízható adatai, a hidrológiai, hidraulikai és kémiai-biológiai folyamatai jellemezői pontosabb ismeretében érdemes vizsgálni. Ezen rendszerek leírására szolgálnak a kalibrált numerikus modellek, melyekkel az egyes víziközmű rendszerek egészében és elemeiben külön-külön is vizsgálhatók.
A teljes hidrológiai és hidraulikai rendszer dinamikus szimulációja tekinthető ma az egyetlen, korszerű és hatékony eszköznek a fenntartható települési szenny- és csapadéi rendszer tervezéséhez és üzemeltetéséhez.
A MASTER PLAN (KERETTERV) A csatornahálózat kapacitásának értékelése. A csatornahálózati kapacitás kimutatása információkat nyújt a hálózat viselkedéséről. A modellel kritikus szituációkat számíthatunk, és a modell válaszokat szolgáltat olyan tipikus mérnöki kérdésekre, mint például: Mi történik, mi lesz a következménye annak, ha...?
A városfejlesztés hatásai a csatornahálózatra. A gyors és a legtöbb esetben a csatornázási következményekkel kevéssé törődő városfejlesztés sorozatban állítja a hálózatüzemeltetőt utólagos, tűzoltás jellegű és az optimális megoldás keresésére ritkán időt hagyó feladatok elvégzésére. Ennek a tipikus helyzetnek a kialakulásában azonban mindkét érintett félnek megvan a maga felelőssége.
A városi csapadékcsatornázás Master Planje nem korlátozódik csak magára a hálózatra, hanem magába foglalja a kisvízfolyások városi szakaszait is. A Master Plan a városfejlesztésnek a vízfolyás vízminőségére, vízjárására gyakorolt hatásait is ki tudja mutatni.
PÉLDÁK: SZÓFIA CSAPADÉKVÍZ-GAZDÁLKODÁSI TERVE Vízgyűjtő- és csatornahálózat, Szófia (MIKE Urban felhasználói felület)
SZÓFIA CSAPADÉKVÍZ-GAZDÁLKODÁSI TERVE A munka célja az volt, hogy a csatornahálózati szimuláció egyben olyan döntéstámogató rendszer is legyen, amely a stratégiai jellegű beruházási döntésekhez támogatást nyújt.
PÉLDÁK: BRNO VÁROSI CSATORNAHÁLÓZAT TERVE Egyesített rendszerű csatornahálózat főgyűjtők és gyűjtőterületeik
BRNO VÁROSI CSATORNAHÁLÓZAT TERVE A projekt a városi vízi infrastruktúra minden egyes elemét, az egyesített és elválasztott rendszerű csapadék és szennyvízcsatornákat, a természetes városi vízfolyásokat és az ivóvízhálózatot érinti. A projekt keretében egyedülálló módon egy- és kétdimenziós mennyiségi és minőségi matematikai modelleket egyaránt alkalmaztak. A teljes hálózati rendszer 2007-2009 között készült el.
PÉLDÁK: SOPRON VÁROS MASTER PLAN-JA (DHI HUNGARY KFT., BME VKKT) A városa csatornahálózata elválasztott rendszerű.
Valószínűsíthető a közvetlen kapcsolat a szennyés csapadékvíz csatornahálózat között. A nagy idegenvíz arány a szennyvíz-csatornahálózatban jelentős hígító hatású, és hidraulikai túlterheléseket okoz a szennyvíztisztító telepen. Túlfolyások jelentkezése a szennyvízcsatorna hálózatnál közvetlenül szennyezi a befogadó patakok vizét. Mindkét hálózatban jelentős, lokális feliszapolódások és időszakos kiöntések tapasztalhatók.
Áramlás monitoring a Sopron város csatornahálózatán
PÉLDÁK: A HIDROINFORMATIKA EGYÉB ALKALMAZÁSI TERÜLETEI Visszaduzzasztás a csatornahálózatban
Az áradó Vltava folyó Prága csatornahálózatába benyomult, elöntötte a központi szennyvíztisztító telepet. A rendszer túlterhelt lett a helyi viharból származó csapadék, és az áradó folyó együttes hatása, valamint a lezárt záporkiömlők miatt. A város egy részét elöntötte a szennyvíz. Az esemény kiértékelése még 2002 nyarán elkezdődött. Az önelöntés elkerülésére koncentrált a munka egy része nehogy még egyszer megismétlődjön az áradó folyóból származó víz bekerülése és szétáramlása a prágai csatornahálózatba.
E célból kidolgozták a Vltava kétdimenziós és a csatornahálózat matematikai modelljeit, és elemzéseket végeztek különböző szakaszokra melyekben a 2002. augusztusi árvízzel elöntött csatornarendszer működését, a megelőző és védekező beavatkozások hatását vette figyelembe. Különböző árvízi forgatókönyvekre különböző üzemeltetési javaslatokat és a tervezett műtárgyak működését matematikai modellekkel értékelték.
[microm/s] Srazky_doplnene Accum.: 151103.34 [microm/s] Srazky_doplnene Accum.: 58373.34 0.0 0.0 Intensita 1.0 2.0 Intensita 1.0 2.0 3.0 3.0 4.0 4.0 [m] STOKA1_final STOKA2_final pøelivná hrana 2.0 [m] STOKA1_final STOKA2_final pøelivná hrana 2.0 Hloubka 1.5 1.0 Hloubka 1.5 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 [m] DESTZDRZ_final [m] DESTZDRZ_final Hloubka 2.0 1.0 Hloubka 2.0 1.0 0.0 0.0 [m] STAVIDLO_final [m] STAVIDLO_final 1.5 1.5 Hloubka 1.0 0.5 Hloubka 1.0 0.5 0.0 0.0 00:00:00 14-5-2003 00:00:00 15-5-2003 00:00:00 16-5-2003 00:00:00 17-5-2003 00:00:00 18-5-2003 16:00:00 20:00:00 00:00:00 04:00:00 08:00:00 12:00:00 16:00:00 23-9-2003 24-9-2003 Minta a monitoring adataiból: csapadékintenzitás (μm/s), vízszint a csőben a záporkiömlő előtt (m), vízszint a tartályban (m), vízszint a kivezető csatornánál (m).
KÖSZÖNÖM SZÍVES FIGYELMÜKET