Hidraulikus hálózatok robusztusságának növelése
Hidraulikus hálózatok robusztusságának növelése
Huzsvár Tamás MSc I. évf.
e-mail: huzsvar.tamas@gmail.com
Konzulensek: Dr. Hős Csaba, Wéber Richárd, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
e-mail: cshos@hds.bme.hu, rweber@hds.bme.hu
A dolgozat tárgya ivóvízhálózatok fogyasztásváltozás hatására bekövetkező nyomásingadozásokkal szembeni ellenállóképességének növelése. A szóban forgó ivóvízellátó hálózatok minden település (a kis falvaktól a nagyvárosokig) stratégiailag fontos infrastrukturális hálózata, melynek sérülése jelentős kényelmetlenséget okoz mind anyagi, mind a lakosság életminősége szempontjából. Ezek a hálózatok több évtized (vagy akár egy évszázad) folyamatos fejlesztésének az eredményeképpen jöttek létre újabb és újabb területek hozzákapcsolásával, ezért általában igen heterogén kialakításúak és komplexek.
A munka során azt vizsgáljuk, hogy milyen minimális topológiai (egy új cső hálózathoz adásával járó) átalakítással növelhető meg legjobban egy-egy ilyen hálózat robusztussága. Ehhez a hálózat pontjainak az érzékenységét határozzuk meg, mely a lakossági vagy ipari fogyasztás megváltozás hatására bekövetkező nyomásnövekedés vagy nyomáscsökkenés mértékeként definiálható. Ezen nyomásingadozások nagymértékben felelősek a bekövetkező csőtörésekért, így ezek csökkentése nem csak komoly anyagi megtakarítást, hanem nagymértékű felhasználói komfortnövekedést eredményezhet.
Törekvéseink célja olyan összefüggés feltárása a hálózatok struktúrája és a fogyasztásváltozás hatására bekövetkező nyomáslengések között, mely lehetőséget biztosít az érzékenység irányított csökkentésére a megadott felhasználói preferenciák alapján (maximális beépíthető csőhossz, anyagi ráfordítás). A módszer kidolgozása során először szimulációinkat mintahálózatokon (kör, egyenes, csillag) végezzük. Ezt követően az ezeken feltárt érzékenység csökkentő kialakítási szabályszerűségek felhasználásával egy kisméretű valódi hálózat, majd pedig egy teljes város ivóvízhálatán végezzük el a számításokat..
A robusztusság növelése során célunk azon két csomópont meghatározása, melyek közé egy újonnan beépített csőszakasz elhelyezése a lehető legnagyobb átlagos érzékenységcsökkenést eredményezi. Ennek céljából először a maximális csőhossz megkötése nélkül végzünk keresést, majd pedig a módszert kiterjesztjük a valós hálózatok költséghatárolt változtathatóságára.
Irodalom:
1. Morosini, F. A. et al.: Identification of measurement points for calibration of water distribution network models. 16th Conference on Water Distribution System Analysis, Proceedia Engineering 89, 693-701 (2014).
2. Lensey, E.K., et al.: Water distribution system design under uncertainties. Journal of Water Resources Planning and Management, vol. 115, 630-645 (1989).
