Vízelvezető hálózatok modellezése

Vízelvezető hálózatok modellezése

2015.12.16.

1

Vízelvezető hálózatok, alapfogalmak

Víznyelő

Ereszcsatorna Házi csatorna

Tisztító akna

Befogadó

bekötőcsatorna Túlfolyó Egyesített rendszerű utcai /köz-csatorna

Csatornahálózat elemei 2

Csoportosítások

Áramlási viszonyok szerint Vákuumos

Gravitációs

Az áramlás hajtóereje a vezetékek lejtése A hálózatok túlnyomó része gravitációs

Nyomás alatti

Az áramlást a hálózat végpontján levő depresszió hozza létre Speciális esetekben

Az áramlást szivattyúzással hozzuk létre Jellemzően magasságkülönbségek áthidalásánál 3

Csoportosítások

Elvezetett víz szerint

Egyesített rendszer

Elválasztott rendszer

Szennyvíz és csapadékvíz közös vezetéken kerül elvezetésre Európai nagyvárosok jelentős részére jellemző

Szennyvíz és csapadékvíz külön vezetéken kerül elvezetésre Bizonyos rendszerméret felett Újabb építésű területeken

4

Egyesítet és elválasztott rendszer Csapadékos idő

Elválasztott rendszer

Egyesített rendszer

Száraz idő

5

Összehasonlítás

Egyesített rendszer

Előnyök

• • • •

Egyszerűbb Olcsóbb Kisebb helyigény Öntisztulás

• Keverékvíz • Ingadozó terhelés Hátrányok

Elválasztott rendszer • Csapadékvíz közvetlenül a befogadóba kerül • SZVT terhelése egyenletesebb • Utcai szenny a befogadóba • Drágább telepítés • Mindenből 2 kell • Szennyvíz nagyobb lejtéssel • Több átemelő 6

Összehasonlítás

Egyesített rendszer

Előnyök

• • • •

Egyszerűbb Olcsóbb Kisebb helyigény Öntisztulás

• Keverékvíz • Ingadozó terhelés Hátrányok

Elválasztott rendszer • Csapadékvíz közvetlenül a befogadóba kerül • SZVT terhelése egyenletesebb • Drágább telepítés • Mindenből 2 kell • Szennyvíz nagyobb lejtéssel • Több átemelő

7

Mai téma Bemutatásra kerülő esetek • Egyesített rendszer vagy • Csapadékvíz-elvezető rendszer • Gravitációs hálózat • Dinamikus terhelés • Szárazidei terhelés

8

Hidraulikai alapok

1Dgy

3Dgy 1Dgy Kialakult áramlás

1Dgy 3Dgy

1Dgy

Légbuborék

9

Hidraulikai alapok

2

v1 2

L  I energia

h1

2

v2

Stacionárius, egyensúlyi (kialakult) áramlás esetén

2

h1  h 2 L  I talaj

h2

v1  v 2 I talaj  I energia

L

2

h1 

v1 2

2

 L  I talaj  h 2 

v2 2

 L  I energia 10

Hidraulikai alapok

Hidraulikai veszteség  L v      p cs ő     D 2   2

I energia 

h veszt L

  

1 D



v

2

2g

 I talaj

Csősúrlódási tényező  k  2 ,5      2  lg    Re   3 , 71  D   

 

8g n 1

 D 3   4  

2

Prandtl-Karmán-Colebrook formula

2

Manning formula 11

Szelvényalakok

12

Modellezés alapvető építőelemei

Rendszerelemek • Aknák (0D) – műtárgyak, töréspontok, csomópontok

• Aknaközök (1D) – csatornaszakasz, árok

• Részvízgyűjtő területek (2D) – utcaszakaszok, háztetők, mezők

13

Akna legfontosabb tulajdonságai • • • •

Koordináták (EOV) Fedlapszint (mBf) Folyásfenékszint (mBf) Átmérő (m)

14

Aknaközök legfontosabb tulajdonságai • • • •

Név (egyedi) Felvízi akna Alvízi akna Felvízi csatlakozó magasság (mBf) • Alvízi csatlakozó magasság (mBf) • Szelvényalak/méret

15

Részvízgyűjtők legfontosabb tulajdonságai • • • • •

Egyedi név Hozzárendelt aknaköz Vízhatlanság (%) Lejtés (%) Lakósűrűség (fő/ha)

16

KANAL++ Rendszer felépítése 1. Csatorna nyomvonal előállítása – – –

Digitalizálás Adatbázis importálása Vektoros rajz (dxf, dwg) importálása

2. Szint adatok megadása 3. Szelvény adatok 4. Rész-vízgyűjtők létrehozása – – –

Digitalizálás Vektoros rajz (dxf, dwg) importálása ESRI file 17

KANAL++ Rendszer felépítése 5. Rész-vízgyűjtők paraméterezése – – –

Lejtési adatok Felület vízzáró tulajdonsága Lakosság megadása

6. Rész-vízgyűjtők hozzárendelése 7. Adatok javítása 8. Kalibrálás és ellenőrzés

18

Terhelés Szárazidei

Csapadék

Mérés útján • Hálózati kapacitás • Lefolyási idők • Feltelés

Jellemzően a modell validálására/ kalibrálására

Szintetikus Elvezető kapacitásának ellenőrzésére

19

Mért csapadékterhelés

Térfogatáram és vízszint mérése a hálózatban

Validáció

20

Szintetikus csapadékok

Hálózat tervezése és ellenőrzése

21

KANAL++

Mire jó ez az egész? • Rendszer, ami a valós rendszerrel azonos módon viselkedik – Magyarázatot adhat meg nem értett jelenségekre – A belső folyamatok ismerete – Lehetőség nyílik változtatások biztonságos kipróbálására

• Tervezés gyorsítása, áttekinthetőségének javítása • Áttekintő térképek előállítása 22