Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

7. szám - Domokos Miklós: A vízgazdálkodási mérleg néhány időszerű elvi és módszertani kérdése

288 Hidrológiai Közlöny 1964. 7. sz. Domokos M.: A vízgazdálkodási mérleg néhány kérdése vezetése volt célszerű, ezek módszertana alakult ki, jelenleg is kizárólag ilyeneket készítünk. (A felszín alatti vízkészlet esetében sokkal kisebb jelentőségű, hogy mit választunk a vízmérleg mértékegységéül. Az egységes módszer kedvéért azonban a felszín alatti vízgazdálkodási egységekre is vízhozam mérlegeket készítünk.) A vízhozam-mérleg előnye, hogy a tározók hatásának felmérésére ill. szükségességének kimutatására és a vízhasználatok vízellátási biztonságának ill. vízhiány-tűrése elvének érvényesítésére is alkalmas. Egyes tározók, vagy vízpótló-rendszerek hidrológiai méretezéséhez viszont általában a vízhozamés a vízmennyiség-mérleg együttes alkalmazása szükséges. III. Vízmérleg-módszertanunk elméleti felépítése A feladat legáltalánosabb megfogalmazásához legyen a vízgazdálkodási egység modellje a háromdimenziós térben egy korlátos ponthalmaz, és legyen ezen értelmezve valamely K

0(P,t) és I

0 (P, t) függvény. Itt P a halmaz futó pontja és K

0(P, t) az emberi célra hasznosítható vízkészlet (az elméleti felépítés további részében : vízkészlet), I

0(P, t) pedig a vízigények mérőszámát szolgáltatja a hely és idő függvényében. A vízgazdálkodási egység valamely T időszakra vonatkozó vízmérlege a következő fő műveletekből áll: 1. A K

0(P, t) és az I

0(P, t) függvények előállítása. 2. Az F

0(P, t) = K

0(P, t) — I

0(P, t) különbségi függvény vizsgálata (pl. minimumainak felkutatása) a T időszakban. (Bár a vízmérlegnek fontos és gyakorlatilag is megvalósítható feladata a víz minőségének figyelembevétele, ezzel e tanulmányban nem foglalkozunk.) A vízmérleg fenti, elvont értelmezéséből számos egyszerűsítő, elhanyagoló feltételezés révén jutunk el a vízügyi műszaki gyakorlatban meghonosodott vízmérleg-fogalomhoz. Az egyszerűsítési gondolatmenet során tett feltételezések nagymértékben függnek a levezetendő vízmérleg alkalmazási körének sajátosságaitól és a kérdéssel foglalkozó kutatók felfogásától is. Jórészt ezért térnek el egymástól a különböző országokban alkalmazott vízmérleg-módszertanok. A következőkben röviden a Magyarországon kialakult vízmérleg-módszertanhoz vezető gondolatmenetet ismertetjük. Elöljáróban a következőket jegyezzük meg : a) Bár a kialakult gyakorlatban a vízmérleg szerkesztése nem kíván matematikai ismereteket, a rendszer elméleti felépítésének leírásához mégis célszerűnek látszott — az érthetőség, rövidség és a nehézkes körülírások elkerülése érdekében — a matematikai jelölések használata. Ugyanakkor azonban e felépítéstől — újszerűsége miatt, de tárgya miatt is —- nem kívánható teljesség. b) A hazai — és a szerző által ismert külföldi — szakirodalomban még nem kísérelték meg a vízgazdálkodási mérlegnek a következőhöz hasonló elvi felépítését. Az ismertetendő gondolatmenet célszerűségét, korántsem öncélú voltát a figyelmes olvasó bizonyára elismeri. Ne tekintse azonban első kísérletnél, ötletnél többnek. Módszerünk a jövőben talán gondolatébresztésül szolgálhat a különböző országokban alkalmazott vízmérlegek elvi felépítésének kölcsönösen jól érthető leírásához s ennek révén a vízmérleg-módszertan — napjainkban egyre szükségesebb — nemzetközi egységesítéséhez. A) A vízmérleg-feladat első megfogalmazása Első egyszerűsítésként rendeljük a vízgazdálkodási egységhez a K

0(P, t) és I

0(P, t) függvények helyett a helytől független, csak az idő szerint változó K(t) és J(t) függvényeket. Ha a vízgazdálkodási egységet modellező ponthalmaz pontjainak száma n, akkor a K(t) és /(£) függvényeket a n K(t) = 2 K

0(Pi, t) i — 1 és n I(t) = 2 'o(Pú t) i = 1 kapcsolat határozza meg. (Az n pont között természetesen olyan Pj illetve Pk pontok is előfordulhatnak, amelyekben azonosan K

0(Pj, t) = 0, illetve I

0(P

k, t) = 0.) A vízkészlet-vízigény viszony vízgazdálkodási egységen belüli változását tehát nem vizsgáljuk, ill. a K(t) és I(t) függvény viszonyának alakulását -— vízmérlegünk célja szempontjából — az egység egészére jellemzőnek fogadjuk el. Ugyanakkor viszont annak érdekében, hogy a viszony alakulását valóban jellemzőnek tekinthessük, egyrészt előírhatjuk a vízgazdálkodási egység kiválasztásának módját, másrészt magát a fenti két függvényt is e cél szem előtt tartásával határozhatjuk meg. Természetes, hogy ez az első — gyakorlati szempontból sokszor igen durva — egyszerűsítés önkényes, nélküle is felépíthetünk vízmérleg módszertant. Bevezetésével tulajdonképpen a vízmérleg egy fajtáját definiáltuk, amelyet —- a lengyel szakirodalom [20, 21] nyomán — összesítő vízmérlegnek nevezhetünk. A továbbiakban e vízmérleg-fajta módszertanának felépítése lesz a feladatunk. A külföldi és a hazai gyakorlat nemcsak összesítő vízmérleget alkalmaz, hanem pl. gyakoriak a folyószakaszra, mint vízgazdálkodási egységre készített, az összehasonlítandó értékek hely — a folyószakasz hossza — szerinti változását is figyelembe vevő ún. vízgazdálkodási hossz-szelvények [12, 22, 23]. Valamely vízgyűjtőterületnek összesítő vízmérlege nem más, mint a terület főbefogadója vízgazdákodási hosszszelvényének az alsó határszelvényhez tartozó értékrendszere. Ha tehát ugyanazon vízgazdálkodási egységre összesítő vízmérleg és vízgazdálkodási hosszszelvény is készül, ezek egymás ellenőrzésére is szolgálnak. Ugyanakkor az összesítő vízmérlegnek fontos tulajdonsága, hogy nem tételezi fel a vízgazdálkodási hosszszelvény létezését, tehát annak hiányában is összeállítható. A vízmérleg alkalmazandó fajtája az elérni kívánt céltól függ. Országos és nagyobb vízgazdálkodási egységek vizsgálatánál az összesítő vízmérleg eredményei áttekinthetőbbek és általában elegendők is, kisebb fel-