Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

8. szám - Korszerű eszközök, matematikai módszerek

Korszerű eszközök, matematikai módszerek Hidrológiai Közlöny 1972. 8. sz. 335 Az összegyülekezés vizsgálata hidraulikai úton dombvidéki vízgyűjtőterületeknél* I)r. S A L A M I N PÁL a műszaki tudományok kandidátusa ** Rövid összefoglalónkban a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet megbízásából a Péli-völgyben folytatott összegyülekezési vizsgálatainknak, s az ezeket kiegészítő laboratóriumi kísérleteknek, valamint elméleti megfontolásainknak egy részletéről számolunk be. A Péli-völgy a VITUKI kezelésében levő kísérleti és tájjellemző vízgyűjtőterület. Ez a vízgyűjtőterület, amely 34 km

2 kiterjedésű, erősen erodált és kifejezetten dombvidéki terület. A talajok főleg csernozjomok és barna erdőtalajok. A lejtők esései elsősorban 12% és 35% között ingadoznak. A terület csapadékátlaga 650 mm. A Péli-völgy ben — mint minden dombvidéki vízgyűjtőterületen — kialakuló vízmozgások szabad felszínű, visszaduzzasztással nem befolyásolt, nem permanens mozgások, amelyek jellegüknél fogva a következőképpen bonthatók a térben részeikre: a) lepelszerű vízmozgásként képzelt felületi vízmozgás a lejtőkön, b) vonalmenti vízmozgás a lejtők alján húzódó árkokban és r) vonalmenti vízmozgás a völgyek mélyedésein húzódó csatornákban vagy patakmedrekben. A kérdés megoldásával világszerte foglalkoznak, itt talán kiemelném Jacquier munkáját (1959), amely munka a szabatos hidraulikai utat tűzi ki maga elé, de ugyanakkor túl sok közelítéssel él, így pl. a lepelszerű vízmozgás kialakulásánál az eső intenzitásának (i) és a talajba szivárgás sebességének (k) különbségét időben és térben állandónak tekinti, s az árkokban és a medrekben a sebességet, a vízmélység változásától függetlenül, állandónak tételezi fel. Legújabban Cheng Lung Chen és Ven Te Chow (1967 — 68) a mozgás törvényeinek ugyancsak szabatos megállapítására törekszenek. Magyar részről legmesszebb jutott a kérdés vizsgálatánál Kozák Miklós (1967 — 68), aki szintén a hidraulikailag szabatos megoldásra törekedett, amikor az időben változó oldalterhelés gondolatából indult ki, felírta a lepelszerű vízmozgásra a mozgás leegyszerűsített alapegyenleteit, és azokat ezen egyszerű alakjaiban meg is oldotta. Az előbbinél szabatosabb úton jutott el a csatornákban a mozgási törvényekhez. Magunk a kérdést a nyilvánosság előtt 1966***-ban vetettük fel, bemutatva az időben változó oldalterhelés jelentőségét az * A laboratóriumi vizsgálatokat a Vízgazdálkodási Tanszék kismintáján, a Vízépítési, Tanszék laboratóriumában végeztük. ** Budapesti Műszaki Egyetem, Vízgazdálkodási Tanszék. * * * Előadás a Magyar Hidrológiai Társaság Hidraulikai és Mezőgazdasági Vízgazdálkodási Szakosztályában: „Hidraulikai feladatok a mezőgazdasági vízgazdálkodásban." — 1966. XII. 15. összegyülekezés folyamatában és elemezve a lepelszerű vízmozgás vizsgálati útjait. Az összegyülekezés vizsgálata során lényegében az 1966-ban felvetett utat követtük, amely elveiben egyezik Kozák Miklós által követett úttal, de részleteiben, i\e) alatti vízmozgások vizsgálatának kivételével, független az ő megoldásától. A völgyek mély vonalában kialakuló c) jellegű vízmozgást az ő megoldásaira alapoztuk (Bozóky Szeszich Károly munkája). Ab) alatti vízmozgások vizsgálatánál átmenetileg elfogadtuk a Jacquier-féle vizsgálati utat, tekintettel arra, hogy a kis árkoknál nagyon nehéz biztosítani a hidraulikai jellemzők ismeretét. Az aj alatti vízmozgások vizsgálatánál a magunk útját követtük, s éppen ezért a továbbiakban ezt mutatjuk be. A talajfelszíni vízleplet a felületen keletkező víz váltja ki. Ennek a víznek az egységnyi idő alatti mennyisége {'/*) a vizsgált felület bármely pontján (x, y) és bármely időpillanatban (/) a következőképpen állapítható meg: q*(x,y,t)=i(x,y,t)-k(x,y,t). (1) M eg határozhatók-e azonban ezek az értékek? Vizsgálataink során sikerült részletes módszert kidolgozni az i és a k számítására. Az esőintenzitás (i, Lm/s]) területi és időbeli változásainak felmérésével itt nem foglalkozunk. Legfeljebb annyit emelünk ki, hogy a matematikai segédeszközök használata ezen a téren is indokolt, s a Vízgazdálkodási Tanszéki munkacsoport érdekes eredményeket mutatott fel a közelmúltban ezen a téren is. A területi változás figyelembe vételétől eltekintünk jelen vizsgálatunkban. Az időbeli változás szempontjából két alapesetet vizsgálunk. Az egyik eset az időbeli változatlanságot, a másik 110 100-— V" 80 • ^ 70soJ§ 50 30~ 20 10 0 — 200 400 600 800 1000 1700 Időtartam, t [s] 1. ábra. Az eső intenzitás időbeni változása