Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

7. szám - Károlyi Csaba: A Zagyva–Tarna komplex vízgazdálkodási rendszer. II. A rendszer tervezése

312 Hidrológiai Közlöny 1973. 7. sz. Károlyi Cs.: A Zagyva—Tarna ... II. Rendszer tervezés Jelenleg az árvízelőrejelzésre nincs alapvetően kiválasztott eljárás és vizsgálatokat kell végezni arra nézve, hogy kiküszöbölhetők legyenek a bizonytalanságok, tökéletesíthetők legyenek az elemzés módszerei. Alapelvként lehet tekinteni, hogy a hidrológia (így az előrejelzés is) fizikai tudomány. Általános az egyetértés abban, hogy még számítógép segítségével sem lehet a semmiből valamit előállítani. Ez azt jelenti, hogy különböző eljárásokban kielégítő adatok szükségesek a matematikai modellbe történő betápláláshoz. Egy-egy elemzés nem adhat egyértelmű választ, hanem válaszok sorát lehet adni, mindegyiket egy hozzárendelt valószínűséggel és megbízhatósággal. Ezek azonban mérési értékek nagyságrendjétől és reprezentativitásuktól függnek. Ä lefolyásvizsgálatok és előrejelzési módszerek kiterjedt irodalmát átvizsgálva megállapíthatjuk, hogy a hatótényezők száma húszon felül van [2], melyek közül a legjelentősebbek: a vízgyűjtő nagysága, alakja; a csapadék (eső illetve hó) mennyisége, intenzitása, eloszlása; a terep és meder esése; a talaj víztartalma és tározóképessége, beszivárgási kapacitása; a növénytakaró; a bóvíztartalom és a hóval fedett terület nagysága; a napsugárzás; a. lég és talajhőmérséklet; szélsebesség; potenciális párolgás stb. A paraméterek egy része egymásra is hatással van, ami értékelésüket bonyolítja. A távmérés azon tényezőknél indokolt, amelyek esetenként döntő hatásúak lehetnek és változásuk heves [3]. Ebből következik az is, hogy a távméréssel gyűjtött információk kiegészítésére, helyszíni regisztrálású mérésekre a jövőben is szükség lesz. Tekintettel arra, hogy a lefolyás kapcsolatok csak kis vízgyűjtőkre határozhatók meg kielégítő pontossággal, az egyetlen célravezető megoldás csak az lehet, ha a vízgyűjtőt olyan kisebb alapegységekre osztjuk fel, amelyen belül az egy mérőhely értékével való számítás nem vezet számottevő hibához. Mindezen adatok együttes értékelése rendkívül munkaigényes, és eredményesen csak elektronikus számítógép segítségével lehetséges. A kiépítés első ütemében, amikor az árvízelőrejelzés (csúcshozam és tömeg) és megalapozott vízkészletgazdálkodás a főcél, a következő paraméterek mérésére kerül sor, a megadott pontossággal: Csapadék f 1 mm, Hó víztartalom i 1 mm, Vízállás i 1 cm, Talajnedvesség +5 térfogat%, Talajfagy f 1 cm, Léghőmérséklet i 1 °C, Talajhőmérséklet ± 1 °C. A mérendő információk kívánatos pontossága hoszszabb vita eredményeképp alakult ki. A közölt értékek elsősorban azt a megfontolást tükrözik, hogy azok műszer és méréstechnikailag különleges megoldást nem igényelnek, de várhatóan elegendő pontosak a további számításokhoz. Fontosnak tartjuk megemlíteni, hogy a vízállásmérés csak abban az esetben nyújt a számításokhoz megfelelő alapadatot, ha ismeretes az egyes szelvények mindenkori vízhozamgörbéje is. A vízhozamgörbe ismeretén kívül, annak legalább +5%-os pontosságát is biztosítani kell. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a különböző évszakokban érvényes vízhozamgörbót célszerű meghatározni ós jóságát gyakori mérésekkel állandóan ellenőrizni. Bár a vízhozammérés nem szükséges folyamatosan és távméréssel, de a mérés végrehajtásának előfeltételeit a rendszer létesítésével együtt meg kell oldani. E kérdés fontosságát jelzi az is, hogy a Zagyva—Tarna rendszerben jelenleg használt vízhozamgörbék hibája ±20—100%. Távlati fejlesztésként árvízi tározók vízszintjének, vízminőségi adatoknak mérését vettük figyelembe, de elvileg bármely elektromos jelet szolgáltató mérés csatlakoztatható. Végső kiépítésében a rendszer képes lesz távvezérlési feladatok megoldására is. Megemlítjük, hogy jelentősen növelhetné a rendszer előrejelzésének időelőnyét, ha a csapadékelőrejelzés radarral történő módszerét alkalmazhatnánk. Ilyen berendezés telepítését magas költségei, továbbá a mennyiségi előrejelzés kiforratlansága miatt egyenlőre nem tartjuk gazdaságosnak a Zagyva— Tárnához hasonló közepes nagyságú vízgyűjtőkön. Az előzőeknél lényegesen nehezebb feladat az optimális információszám (méréshelyszám) meghatározása. Az előrejelzési módszer hatékonyságának számítása elméletileg jól megoldott arra az esetre, ha mind az előrejelzendő adatokra, mind az előrejelzéshez felhasznált adatokra van hosszú idejű megfigyelés. Ilyen azonban nem áll rendelkezésünkre. A jelenleg kísérleti stádiumban levő hidrológiai modell tapasztalatai azt mutatják, hogy egy-egy árhullám megbízható jellemzéséhez szelvényenként legalább 300 — 400 db mért adat szükséges. Az információsűrűséget az szabja meg, hogy a jelenség változásának gyorsasága milyen. Adataink jelenleg csak a vízállás és csapadékváltozásra vannak, az előbbinél az óránkénti, az utóbbinál 10 percenkénti mérések célszerűek. A hóvíztartalom változása eső nélküli olvadás esetén nem túl heves, de területünkön az olvadással egyidejű csapadék a mértékadó, ezért valószínű, hogy itt is a 10 perces ciklusidő szükséges. A talajnedvesség mérésidejének előirányzata 1 óra, a hőmérséklet és talajfagy mérésé 2 óra. Ezen időpontok valamivel sűrűbbek, mint az a hidrometriában szokásos, de nem jelentenek kényszert, és az üzemelés során szükség szerint változtathatók. Az észlelőhálózat kialakítása Az észlelőhálózatot úgy kell felépíteni, hogy az biztosítsa a felhasznált adatok reprezentativitását. A vízgyűjtő jelenlegi észlelőhálózata olyan szegényes és megbízhatatlan, továbbá az észlelések egyrésze annyira rövid idejű, hogy ezt a kérdést csak kismértékben lehetett tapasztalati, és nagyobb mértékben elméleti úton megoldani. Meteorológiai jellemzők vonatkozásában — szakirodalmi adatok és saját megfigyeléseink szerint — az egyes jelenségek átlagtól való eltérése az 1%-os előfordulási valószínűségű esetben átlagosan ±7 — — 10%, ha a mérések 20 km távolságban, tehát 400 km

2-ként történnek. Ennek alapján az állomások helye és száma adódik. Természetesen az elvileg javasolható hálószerű felépítést nem célszerű megvalósítani, hanem az egyes észleléseket úgy kell végezni, hogy azok egy-egy jelentősebb részvízgyűjtőt jellemezzenek. A vízállásmérő szelvények meghatározásánál többféle szempontot vettünk figyelembe. Egyik ilyen az, hogy a terület peremein elhelyezkedő, viszonylag kis