Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
5. szám - Hock Béla–Rákosi Miklós: Vízhozam és vízminőség közötti összefüggések meghatározása elektronikus számológép segítségével
222 Hidrológiai Közlöny 1966. 5. sz. Vízhozam és vízminőség közötti összefüggések meghatározása elektronikus számológép segítségével HOCK BÉLA* RÁKOSI MIKI, ŐS** 1. Irodalmi áttekintés Valamely vízfolyás adott pontján a vízminőség bármely komponensének értéke számos tényező függvénye. Altalánosságban mondhatjuk, hogy Y =/( Yi, h,m, g, sz), (1) ahol Y a vízminőség valamely komponense, Y; a vízminőség többi, — Y-t befolyásoló — komponense, h hidrológiai tényezők (pl. csapadék, vízhozam, talaj vízállás), m meteorológiai tényezők (pl. hőmérséklet, napsütés-intenzitás), g geológiai tényezők (pl. a folyómeder anyagának összetétele), sz vízfolyást szennyező anyagok (pl. szennyvízbevezetések). Ezek a tényezők egyrészt igen bonyolult kölcsönhatásban vannak egymással, másrészt önmaguk is a helynek és az időnek a függvényei. A közöttük fennálló összefüggések fizikai, illetve kémiai meggondolások alapján általában nem határozhatók meg. Nagy mennyiségű mérési adat birtokában azonban közöttük korrelatív kapcsolatok előállíthatók. Ilyen kapcsolatok meghatározására az irodalomban számos próbálkozás történt. Ezeknek közös tulajdonságuk, hogy egy esetleg két független változót tartalmaznak, míg a többi tényező időbeli alakulására nincsenek tekintettel. A felsorolt változók közül egyik legfontosabb a hidrológiai jellemzőként szereplő vízhozam. A vízhozam és a vízminőség szervetlen komponensei között Pivarelis [10] a Volga és Moszkva, Blinov [4] a Volga, Almazov [1] a Dnyeper, Almazov és Majsztrenko [2] a Duna, Boshkov [5] és Voronkov [16] a Szovjetunió, Antonich [3] Szlovákia különböző vízfolyásai kapcsán határozott meg összefüggéseket egy-egy jellemző szelvényben. Sylvester és társai [11] a Columbia, míg Mantzak [8, 9] az Odera folyó kapcsán a vízminőség szerves komponenseit is bevonta a vizsgálatokba. Hazai viszonylatban Dvihally [7] a Duna budapesti szelvényéhez tartozó vízhozam és a Duna egész magyarországi szakaszáról származó vízminőségi adatok (Cl-, Ca + + , Mg + + , HCOa,) között Y=aX 2 + bX + c (2) alakban keresett összefüggést, ahol X vízhozam [m 3/sec], Y vizsgált komponens értéke [mg/l], a, b, c számítással meghatározott állandók. A fejlődés magasabb fokát jelentette, hogv Takakura [14] és Mantzak [8] a víz hőmérsékletének hatását is figyelembe vette. * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. ** KPM. I. Főosztály, Budapest. Na + összes keménység A különböző vízminőségi komponensek közötti összefüggések közül megemlítjük Sylvester és társai [11] és Antonich [3] munkásságát. A folyómeder geológiai viszonyainak a vízminőségre gyakorolt hatásával Takahisa [12, 13] foglalkozott. A fentebb leírt összefüggések szorosságát a korrelációs együttható méri. Értékére Sylvester és társai [11], Dvihally [7] és Antonich [3] közölnek adatokat. 2. Vízhozam és vízminőség közötti összefüggések meghatározása a Dunán Budapesttől északra 2.1 Kapcsolatok meghatározása Az értékelés tárgyát a VITUKI által 1959., 1962. és 1963. években a Dunán Budapestnél a Nagyfelszíni Vízmű szelvényében végzett vizsgálatok képezik. Mindhárom évben a mérések csaknem az egész évet felölelték. 1959-ben 73, 1962-ben 34, 1963-ban 49 vizsgálat történt. A kapott összefüggések ellenőrzésére az 1964. évi Nagyfelszíni Vízmű szelvényében végzett hetenkénti vizsgálatok eredményeit használtuk fel. Az értékelésbe a vízhozam-adatok mellett az alábbi komponenseket vontuk be : KMn0 4-os oxigénfogyasztás BOI 5 Vezetőképesség, Ca + + ClMg + + SÓ" A vízminőségi komponensek értékeit kizárólag a vízhozam függvényében vizsgáltuk és figvelemen kívül hagytunk minden egyéb 1. pontban részletezett tényezőt. A KMn0 4-es oxigénfogyasztás és a BOI 5 vízhozam függvényében történő vizsgálatánál a jégborításos időszakból származó adatokat ki kellett hagynunk az értékelésből. Vizsgálataink szerint ugyanis a jéggel való borítottság időszakában az év egyéb szakaszaiban érvényes összefüggések ezeknél a komponenseknél teljesen érvényüket vesztik. Viszont a jégborításos időszakból származó néhány elemzés nem volt elégséges arra, hogy ezekből — erre az időszakra érvényes — összefüggések megállapíthatók legyenek. Az összefüggések alakjának meghatározása céljából a különböző komponensek értékeit a vízhozam függvényében ábrázoltuk. Az ábrázolás eredményeképpen kapott pontok hiperbolikus összefüggésre utaltak. Ebből a tapasztalati tényből és a linerizálás szándékából kiindulva új ábrázolási módot választottunk és a különböző korhponensek értékeit a vízhozam reciprokának (illetve gyakorlati okokból annak 10 000-szeresének) függvényében ábrázoltuk. Az így kapott pontok egy, az origót nem metsző egyenes körül sorakoztak. Ez a tapasztalat minden egyes komponens vizsgálatánál megismétlődött. Ezek után a vízhozam és a vízminőségi komponensek közötti összefüggést 7 10 000 1 = a±b—jr— = a + bX '4 (3)
