EJF Építőmérnöki Szak (BSC)

Az előadások a következő témára: "EJF Építőmérnöki Szak (BSC)"— Előadás másolata:

1 EJF Építőmérnöki Szak (BSC)
Vízellátás 1.előadás Alapfogalmak, jogszabályi háttér, vízigények Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 039.

2 Tantárgyi követelmények
Félévi aláírás megszerzése: Min. 70%-os órai részvétel Legalább elégséges ZH Min. 4 db igazolt tervkonzultáció (konzultációs lap!!!) Vízhálózat tervezési feladat beadása (legalább elégséges szint teljesítése) Vizsga: Szóbeli vizsga Tervfeladat megvitatása 2 db tétel (tételsor alapján) Előtanulmányi kötelezettség: Hidraulika I. II. Államvizsga tárgy Házi feladat kiadása: 2. héten Vizsga tételsor kiadása 14. héten Zárthelyi: 12. héten, Pót-ZH: 14. héten, 2. pót-ZH: vizsgaidőszakban Házi feladat beadása: vizsgaidőszak első vizsgaidőpontjáig

3 Tárgyhoz kapcsolódó államvizsga tételek I.
1. Vízellátó rendszerek, elemeik, felépítésük (vízbázis – vízszerzés – víztisztítás) – vízelosztás – tározás és szerepe helyszínrajzi kialakítás magastározós és magastározó nélküli rendszerek regionális rendszerek vízigények és meghatározásuk; fogyasztási körzetek 2. Vízelosztó hálózatok hidraulikai vizsgálata a vizsgálat céljai: csőátmérők meghatározása/ellenőrzése, tározó jellemzői, szivattyúválasztás jellemző üzemállapotok és alkalmazásuk a hidraulikai méretezés célja és végrehajtása a hidraulikai ellenőrzés célja és végrehajtása hidraulikai modellek és alkalmazásuk

4 Tárgyhoz kapcsolódó államvizsga tételek II.
3. Vízminőség-változások a vízelosztó hálózatban az elosztóhálózat mint reaktor a vízminőség-változás alaptípusai, okaik és jelentőségük az ivóvíz bakteriális minőségének romlása: okok, következmények, beavatkozás utóklórozási stratégia kialakítása a hálózat biológiai aktivitásának csökkentése 4. Vízelosztó hálózatok anyagai és műtárgyai az elosztóhálózat anyagaival szemben támasztott követelmények, jellemző igénybevételek jellemző csőanyagok és csőkötések – előnyök, hátrányok szerelvények műtárgyak: medencék, víztornyok, aknák, átvezetések

5 Tárgyalt főbb témakörök
A vízelosztó rendszer, alapfogalmak, jogszabályi háttér Vízigények és időbeli változásaik. Fogyasztási körzetek és övezetek. Hidraulikai méretezés, hidraulikai ellenőrzés. Tározás. Jellemző üzemállapotok. A hálózati jelleggörbe. Szivattyúválasztás. Vízelosztó hálózatok hidraulikai vizsgálata. Hálózathidraulikai modellezés. Az EPANET modell. Helyszínrajzi, hossz-szelvényi és keresztszelvényi tervezés szabályai védőtávolságok. Csőanyagok, csőkötések, idomok, szerelvények, csomópontok Tározók. Hálózati műtárgyak. Hálózatrekonstrukció Vízminőség-változások a vízelosztó hálózatban.

6 Kötelező és ajánlott irodalom
Kötelező irodalom: Török László: Tervezési segédlet a település vízellátása tanulmányterv készítéséhez. Baja EPANET segédlet Kapcsolódó jogszabályok ( Öllős Géza: Vízellátás K+F eredmények. VDSZ, Budapest, IV fejezet: A víz szétosztása oldal György István (szerk): Vízügyi létesítmények kézikönyve. Műszaki könyvkiadó, Budapest, kapcsolódó fejezetek: IV.2. fejezet: Szivattyúk 715 – 729 oldal. VII.1. fejezet: 1237 – 1340 oldal. VII.3. fejezet: 1290 – 1348 oldal. 9/2008 (II.22.) ÖTM rendelet: Országos Tűzvédelmi Szabályzat 5. melléklet 66 – 71 oldal Bozóky-Szezsich-Kovács-Illés: Vízellátás és Csatornázás tervezési segédlet. Tankönyvkiadó, Budapest (Vízellátás tervfeladathoz kapcsolódó fejezetek) Ajánlott irodalom a kiadott prezentációk végén

7 A vízgazdálkodás idealizált rész-rendszere (vízellátás-csatornázás)
vízbázisok vízszerzés víztisztítás vízelosztás ipari vízfelhasználók szennyvíz vagy TFH tisztítás előkezelés (opcionális) mg-i vízfelhasználók befogadó lakossági vízfelhasználók A kivastagított tevékenységcsoportok a tantárgyhoz tartoznak.

8 Vízellátó rendszer elemei és feladat
Vízbeszerzés (külön tantárgy) Vízkezelés (külön tantárgy) Tisztavíz medence Vízemelés, vízgépészet Elosztóhálózat és tartozékai Víztározás Energiaellátás Irányítástechnika Feladata: térben és időben változó vízmennyiségi fogyasztói igények kielégítése a szükséges nyomáson és megfelelő minőségben.

9 Kapcsolódó fontosabb jogszabályok
123/1997. (VII. 18.) Korm. r. a vízbázisok, a távlati vízbázisok, valamint az ivóvízellátást szolgáló vízilétesítmények védelméről 201/2001. (X. 25.) Korm. r. az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről 47/2005. (III. 11.) Korm. r. az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről szóló 201/2001. (X. 25.) Korm. r. módosításáról 30/2008. (XII. 31.) KvVM r. a vizek hasznosítását, védelmét és kártételeinek elhárítását szolgáló tevékenységekre és létesítményekre vonatkozó műszaki szabályokról (11§-13§) 147/2010. (XII. 23.) Korm. r. a vizek hasznosítását, védelmét és kártételeinek elhárítását szolgáló tevékenységekre és létesítményekre vonatkozó szabályokról (II. fejezet és 1. melléklet) 2/1997. (II. 18.) KHVM r. a mezőgazdasági vízszolgáltató művek üzemeltetéséről 38/1995. (IV. 5.) Korm. r. a közműves ivóvízellátásról és a közműves szennyvízelvezetésről 9/2008 (II.22.) ÖTM r. az Országos Tűzvédelmi Szabályzat kiadásáról (5. melléklet 66 – 71 oldal) 21/2002. (IV. 25.) KöViM rendelet a víziközművek üzemeltetéséről

10 EU Víz Keretirányelv és a vízellátás kapcsolata
Vízzel való gazdálkodás elve Takarékosság elve Teljes megtérülés elve Amortizáció is!!! Mo-i víziközmű vagyon értéke 2008-ban 1000 Mrd Ft!!!!

11 Vízigény – alapfogalmak
Cél: A vízigény időbeli és térbeli eloszlásának meghatározása hosszú időtávra Fajlagos vízfogyasztás (q): a vízfogyasztás egységfogyasztóra fajlagosított értéke [pl. l/fő,nap vagy l/m2,nap) Átlagos napi vízigény (Qd): Az éves vízfogyasztás 1/365-öd része [m3/nap] Napi csúcs vízigény (Qdmax): az év során előforduló legnagyobb napi vízigény [m3/nap] Órai csúcs vízigény (Qhmax): a naptári évben előforduló legnagyobb órai vízigény érték [m3/h]

12 Vízigény meghatározás módjai
Számítással (mérnöki becslés). Kapcsolódó ágazati szabvány: MSZ / Óvatosan kell kezelni!!!!! Méréssel (hálózat rekonstrukciónál!) Hasonló rendszerek üzemeltetési tapasztalatai alapján. Szempontok: Foglalkoztatottság összetétele Ellátottsági színvonal Éghajlati viszonyok Kulturális szokások Település méret Település típus Gazdasági jellemzők Társadalmi rétegek aránya Vízdíj Stb….

13 Települési vízigények összetevői
Kommunális vízigény (Qk) Háztartások vízigénye Közületek, intézmények vízigénye A településen nem letelepedett emberek vízigénye (ingázók, turisták, stb..) Közterület fenntartás vízigénye Ipar vízigénye(Qi) Mezőgazdaság vízigénye (Qm) Tűzoltás vízigénye (Qt) Hálózati és szolgáltatási veszteségek (Qv) Qd= Qk + Qi + Qm + Qt + Qv

14 Ellátási színvonal (komfort fokozat)
Közkifolyós módon ellátott fogyasztó, aki a csőhálózatra szerelt közkifolyós vízvételi helytől, közúton mérve, legfeljebb 150 m távolságra lakik. Félkomfortos módon ellátott az a fogyasztó, akinek ingatlanán egy csapolóhely van. Komfortos módon ellátott az a fogyasztó, akinek lakásán több csapolóhely (fürdőszoba,WC,stb.) van. Összkomfortos módon ellátott fogyasztó az, aki a vízellátáson kívül egyéb rendszeres kommunális szolgáltatásban részesül (melegvíz, központi fütés, gázellátás, stb.)

15 Kommunális vízigény I. Lakossági vízigény: mértékadó lakosszám és a fajlagos vízfogyasztás szorzata Fajlagos vízfogyasztás hazánkban l/fő,nap, melynek értéke függ: Éghajlat, időjárási viszonyok Település jelleg, település méret Fogyasztói szokások Kulturális jellemzők Komfort fokozat Anyagi lehetőségek Alap közületi és közterület fenntartási vízigény a lakossági vízigény 30-50%-a Egyéb közületek vízigénye egyedi becsléssel határozandó meg

16 Kommunális vízigény II.
Kommunális vízigények fajlagos mutatóit részletesen lásd. Török L. tervezési segédletében! Átlagos napi vízigény: qi (l/fő,nap): i-dik fogyasztó típushoz tartozó fajlagos vízigény Ni (fő): i-dik fogyasztótípus mértékadó lakosszáma Legnagyobb napi vízigény: βn ( - ): évszakos egyenlőtlenségi tényező

17 Kommunális vízigény III.
Átlagos órai vízigény [m3/h]: Legnagyobb órai vízigény [m3/h]: βh ( - ): óracsúcs tényező (1,4 – 3,6) fh (%): óracsúcs hányad (6% – 15%) βh és fh értékeit részletesen Török L. segédletében

18 Kommunális vízfogyasztás napon belüli alakulása

19 Ipari és mezőgazdasági vízigény
Vízminőségi igény eltérhet a kommunális vízigénytől (Pl. hűtővíz, gyógyszer gyártás technológiai vize) Alkalmazott technológia részletes ismerete szükséges. Hálózati és saját vízbázisról történő ellátás Vízigény meghatározás módja: Szakirodalom alapján Már megvalósult telepek fogyasztási adatai alapján Gyártási technológia Technológia mérete Víz visszaforgatási arányok Technológiai fegyelem

20 Ipari vízhasználat mutatói (MSZ-10-158/2-84) I.
Teljes vízigény (Qt): a teljes technológiai és szociális vízigény összege Teljes technológiai vízigény (Qt,te): a teljes termelési technológia vízigénye Teljes járulékos vízigény (Qta): szociális és egyéb kiszolgáló létesítmények teljes vízigénye Frissvíz igény (Qf): átfolyó vízhasználatok és a friss pótvíz igény összege Friss pótvíz igény (Qfm): recirkulációs körök veszteségeinek és egyéb kibocsátásainak pótlására szolgáló frissvíz igény Használt pótvíz igény (Qmu): recirkulációs körök veszteségeinek és egyéb kibocsátásainak pótlására szolgáló használtvíz igény Pótvíz igény (Qm): használt és friss pótvíz igény összege

21 Ipari vízhasználat mutatói (MSZ-10-158/2-84) II.
Átfolyó frissvíz igény (Qf,fl): egyszeri használatra igényelt frissvíz igény Vízveszteség (Ql): összes vízveszteség. A párolgási, szivárgási és kihordási veszteségek összege. Párolgási veszteség (Qle) Szivárgási veszteség (Qlsd) Kihordási veszteség (Qlc) Újrahasznált víz (Qr): soros vízhasználattal vagy recirkulációval ismételten felhasznált víz Visszaforgatott víz (Qre): ugyanabban a technológiában recirkuláltatott víz

22 Ipari vízhasználat mutatói (MSZ-10-158/2-84) III.
Fajlagos ipari teljes vízigény: pi (db): legyártott termékek száma Fajlagos ipari frissvíz igény: Frissvíz kihasználási tényező:

23 Hazai ipari vízigények alakulása

24 Tűzoltási vízigény I. Az érvényes OTSZ (Országos Tűzvédelmi Szabályzat) alapján történik a tűzi-víz igény (vízhozam, nyomás) számítása épületenként külön-külön (építési engedélyezés során). A számítás alapja az épületben lévő mértékadó tűzszakasz. Külső és belső tűzi-víz igényt különböztetünk meg Külső tűzi-víz igény biztosítása: Tűzcsapokról (min. 200 m-ként) Tűzi-víz tározóból (Ha a tűzcsapok nem elegendőek) Vízhálózat méretezési szempontból a vizsgált hálózati szakasz által ellátott épületek közül a legnagyobb tűzszakasszal rendelkező épület a mértékadó. Belső tűzi-víz igény biztosítása: Belső fali tűzcsapokról vagy automata tűzvédelmi berendezésről Vízbekötés méretezésekor kell figyelembe venni! Tűzi-víz igény számítás részleteit lásd. a Török L. féle segédletben

25 Tűzoltási vízigény II. Tájékoztató jellegű adatok tűzoltási vízigényre (MSZ-595) A települési mértékadó tüzi-víz mennyiséget 3 órán át kell biztosítani

26 Tűzoltási vízigény III.
Szemléletváltás: A 147/2010. (XII. 23.) Korm. Rendelet alapján a tűzoltáshoz szükséges vizet a közműhálózatból akkor lehet vételezni, ha az felszíni vízből vagy ipari vízhálózatból nem, vagy nem elegendő mennyiségben vételezhető.

27 Oltóvíz biztosítás időtartama (OTSZ szerint)
Normatív tűzterhelés alapján kell meghatározni: Normatív tűzterhelés (MJ/m2) Min. oltóvíz biztosítási időtartam (h) 200-ig 0,5 201 – 400-ig 1 401 – 800-ig 1,5 800 felett 2

28 OTSZ hálózattervezési vonatkozásai
A mértékadó oltóvíz mennyiséget a településen, illetve a létesítményben a mértékadó tűzszakasz területére kell meghatározni A települési vízhálózatot úgy kell méretezni hogy a mértékadó oltóvíz igényt és az átlagos kommunális vízigényt a hálózat egyidejűleg tudja biztosítani! Oltóvíz céljára is igénybe vehető hálózati szakasz esetén, ágvezeték legalább NA 100, míg körvezeték legalább NA 80 legyen! 1000 főnél kisebb településen ettől el lehet térni, ha 200 m-en belül megfelelő mennyiségű vizet biztosító természetes vagy mesterséges víznyerő hely van. A vízmű magas és mélytározójánál NA 100 csonkkapoccsal és kupakkapoccsal ellátott csatlakozó helye(ke)t kell kialakítani. Tűzcsapok minimális távolsága 200 m (megközelítési útvonalon!) Új vezetékes vízellátó hálózat építésekor csak föld feletti tűzcsap telepíthető!

29 Oltóvíz tározók kialakítása OTSZ szerint
Min. hasznos térfogat 30 m3 A tározó max. mélysége 7 m lehet! Tározó és védendő építmény max. távolsága 200 m (megközelítési útvonalon!). Szívócsövek száma: minden megkezdett 100 m3 hasznos térfogatra 1 db Szívócső minimális átmérője: NA 100 Szívócsövek minimális távolsága: 5 m

30 Tűzcsapon biztosítandó nyomás OTSZ szerint
Min. nyomás a kiáramlási keresztmetszetnél (bar) Mértékadó épület tűzveszélyességi osztálya 4 „A” és „B” 3 „C” 2 „D” és „E” Fali tűzcsapoknál

31 Szükséges oltóvíz intenzitás OTSZ szerint
Mértékadó tűzszakasz terület (m2) Szükséges oltóvíz intenzitás (l/min) - tól -ig 50 51 150 600 151 300 900 301 500 1200 501 800 1500 801 1800 1201 1600 2100 1601 2000 2400 2001 2500 2700 2501 3200 3000 3201 3900 3300 3901 4600 3600 4601 5400 5401 6200 4200 6201 7200 4500 7201 8200 4800 8201 9200 5100 9201 10400 10401 12000 5700 12000 felett 6000 Szükséges oltóvíz intenzitás OTSZ szerint

32 Hálózati és szolgáltatási veszteségek
Hálózati veszteség: közüzemi vízvezeték hálózat veszteségei és mérési hibából eredő veszteségek Szolgáltatási veszteség: szolgáltatási célú vízfelhasználások vízigénye (csőhálózat öblítése). Szolgáltatási és hálózati veszteség együttesen: 8-15%

33 Távlati előrejelzés Távlati tervezés (20-50 év):
147/2010. (XII. 23.) Korm. r. 30 éves távlat figyelembe vételét írja elő Fogyasztási prognózis készítés: Gazdasági prognózisok (ipar, mezőgazdaság, szolgáltatási szektor, stb..) Politikai prognózisok Népességszám alakulás prognózisa Éghajlatváltozás hatása Országos –regionális –helyi prognózisok Javasolt alternatívákban gondolkodni a koncepciótervek szintjén Optimalizálás (költség-hatékonyság, gazdasági lehetőségek, előnyök-hátrányok, stb..) Célállapot - ütemezés

34 Vízfogyasztás alakulása Budapesten (1949-2003)

35 Éghajlat változás hatásai I. – rövidtávú hatások
Gyakoribbak és nagyobb mértékűek lesznek az árvizek Kisebbek lesznek a kisvízhozamok A Kőrösök időszakos teljes kiapadása várható A Duna hosszabb időszakokra nem lesz hajózható Lesüllyednek a talajvízszintek A kora nyári kisvizeket nem fogja növelni az Alpok hóolvadása Megnő az aszályos időszakok hossza és intenzitása Az aszályos időszakokban nem lesz elegendő öntözési célú vízkészlet Várhatóan a környező országok növelni fogják tározó kapacitásaikat → Magyarország vízkészletei tovább csökkennek

36 Éghajlat változás hatásai II. – lehetséges társadalmi következmények
ALKALMAZKODÁS Mezőgazdaság Közlekedési hálózatok Építéstechnika Vízgazdálkodás Túrizmus Életmód Betegségek térhódítása Stb… ELVÁNDORLÁS Tenger által elöntött területek Sivatagossá váló területek Elöntéses területek Erózióveszélyes területek Gazdaságilag tönkremenő területek Stb… Távlati vízfogyasztási prognózis!?!?

37 Fogyasztási körzetek kijelölése
Cél: közel azonos fogyasztási jellemzőkkel rendelkező területek lehatárolása Főtevékenység szerinti lehatárolás: Ipari területek Mezőgazdasági területek Lakóterületek Közületi körzetek Részterületi lehatárolás szempontjai lakóterületeken belül: Komfort fokozat Laksűrűség (beépítési jelleg, szintek száma, stb..) Kulturális jellemzők Társadalmi rétegek, életszínvonal Stb…

38 Tervfeladathoz javaslatok
Török L. tervezési segédletében található mintapélda (12-15.oldal) átnézése Ez alapján és az előadás anyag alapján a vízigény számítás egyszerűen elvégezhető A kiadott helyszínrajzon fogyasztási körzetek kijelölése M=1:4000 v. M=1:5000 méretarányú helyszínrajzon. Jelölésmód: különböző színnel vagy sraffal. Minden önálló területegységet számmal kell ellátni. Valósághű települési struktúrát javasolt kialakítani tagoltság tekintetében. Az elkészített helyszínrajz alapján terület kimutatást kell készíteni. A vízigény számítás eredményeit a részterületekre szét kell osztani. Erről táblázatos kimutatást kell készíteni.

39 Kiegészítő információk – hf készítéshez példák
Komplett tervfeladat mintapélda: Bozóky-Szezsich-Kovács-Illés: Vízellátás-csatornázás tervezési segédlet. (vízszerzés-víztisztítás feladatrészek nélkül) Komplett minta tervfeladatok az ftp-n. (Azokon 2 nyomászóna van!!!) Vízigény számítás mintapélda: Török László tervezési segédlet

40 Műszaki leírás készítése I.
Mit tartalmazzon: Kiindulási és tervezési adatok Egyes változatok, alternatívák. Legjobbnak ítélt megoldások indoklása. Tervezési részeredmények, és eredmények Tervezési gondolatmenet: mit, miért, hogyan terveztünk? A tervre vonatkozó konkrétumok Hivatkozások a tervmellékletekre

41 Műszaki leírás felépítése I.
1. Megbízás tárgya, kiindulási adatok, feladat ismertetése 2. Jelenlegi állapot bemutatása Település jelleg Domborzati viszonyok Beépítési jellemzők Jelenlegi és távlati fogyasztók Jelenlegi vízellátási infrastruktúra bemutatása Település közmű helyzete Település fejlődés

42 Műszaki leírás felépítése II.
3. Tervezett állapot bemutatása Tervezést befolyásoló tényezők (ellátás módja, nyomásigények, ellátási övezetek, tározó és szivattyú telep működési kérdései, energiaellátási viszonyok, stb…) Vízigények bemutatása Víztározók bemutatása Tápvezeték és hálózat vonalvezetése, vezetékanyag, átmérők Hálózat hidraulikai vizsgálat eredményei, üzemállapotok és eredmények értékelése Nyomásviszonyok Hálózat magassági vonalvezetése Szerelvények, védőcsövek, műtárgyak a hálózatban

43 Műszaki leírás felépítése III.
4. Kivitelezési előírások Munkagödör kialakítás, dúcolás Víztelenítés Építési ütemezés Stb… 5. Nyomáspróba és vezeték fertőtlenítés 6. Munka- és balesetvédelmi előírások 7. Üzemeltetési előírások 8. Környezetvédelmi fejezet (építési és üzemeltetési fázis) - Levegőtisztaság védelem - Hulladékok - Felszíni és felszín alatti vizek védelme - Talajvédelem - Zaj- és rezgésvédelem 9. Egyéb észrevételek

44 Felhasznált irodalom Török László: Tervezési segédlet a település vízellátása tanulmányterv készítéséhez. Baja Közműhálózatok tervezése HEFOP/2004/3.3.1/ digitális jegyzet MSZ / A vízellátás fajlagos vízigényei: kommunális vízellátás MSZ / Az ipari vízhasználat fogalmai és mutatói Illés-Kelemen-Öllős: Ipari vízgazdálkodás. Vízdok Kiadó, Budapest,1983. Dr. Schultz Andrea: Budapest vízellátása Bartholy Judit: Az éghajlat változása - bizonyosságok és bizonytalanságok. Mindentudás Egyeteme, Mosonyi Emil: A hazai vízgazdálkodás távlati feladatai. Mérnök Újság, XIV. évf. 3. szám, 2007 március, oldal. Buzás Kálmán: Települések vízellátása II. Typotex, Budapest, 1991. György István (szerk): Vízügyi létesítmények kézikönyve. Műszaki könyvkiadó 1974. 9/2008 (II.22.) ÖTM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzat kiadásáról

45 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!