Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)

8. szám - Dr. Szalay Miklós: Folyók vízhozamadatainak javítása vízállásadatok felhasználásával

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 58. ÉVFOLYAM 8. SZÁM 337—380. oldal Budapest, 1978. augusztus Folyók vízhozamadatainak javítása vízállásadatok felhasználásával |PR. SZALAY MIK LÓS ] a műszaki tudományok kandidátusa* Bevezetés A folyók vízhozama időbeli változásainak ismerete sokféle vízgazdálkodási feladat szempontjából fontos, de mind eddig megoldatlan probléma. Noha mindenki tudatában van a kétváltozós Q (h) vízhozamgörbe súlyos fogyatékosságainak, a'műszaki gyakorlat — jobb híján — megelégszik azzal, hogy a napi vízhozamokat a napi mérceleolvasás és a Q (h)-görbe alapján állapítsa meg. Az alábbiakban olyan eljárás kerül ismertetésre, amely a nem-permanens vízmozgás sajátosságainak figyelembevételével és a vízrajzi évkönyvekben közölt adatok felhasználásból: h a vizsgált szelvénybeli vízszintmagasság [m. Orsz.] A = A(h) a vizsgált szelvény nedvesített területe [•»'] B—B(h) a szelvénybeli víztükörszélesség [m] Q

0= Q

0(h) az adott vízszinthez tartozó permanens egyenletes mozgás vízhozama [m

3s1] S

0 a mederfenék esése a vizsgált szelvényben (negatív!) x a kiegyenesítettnek képzelt folyó tengelyében folyásiránt növekvő vízszintes koordináta [m] t az idő [s] g a nehézségi gyorsulás [ms"

!] dh/dt a vizsgált időponthoz tartozó vízállásváltozási sebesség [ras"

1] (áradáskor pozitív, apadáskor negatív) dh/dx a pillanatnyi felszínesés, (mindig negatív érték!) sával lehetővé teszi a Q (h)-görbéből meghatározott vízhozamértékek javítását és ezzel a pontosság számottevőfokozását. Hidraulikai alapegyenletek A folyó valamely kiválasztott szelvényére vonatkozóan felírva a nem-permanens mozgás ismert folytonossági és dinamikai egyenletét, ez utóbbiak sorozatos átalakítások révén olyan alakra hozhatók, amely ismert vagy könnyen számítható geometriai és hidraulikai paraméterek segítségével fejezi ki a folyó adott szelvénybeli pillanatnyi Q vízhozamát (Gilchrest [1] j: (1) Ebben az egyenletben minden előforduló menynyiség ismert vagy a továbbiakban ismertetendő módon számítható, kivéve a még nem említett dQ/dt vízhozamváltozási sebességet. Ez utóbbi, maga is a keresett Q vízhozam függvénye lévén, különböző numerikus módszerekkel és bizonyos nehézségek árán ugyan, de számítható lenne. Kimutatható azonban, hogy dQ/dt elhanyagolása a számításokra érzékelhető hatással nincs. A magyar Duna középső szakaszára jellemző adatok felhasználásával (AQ/At = 200 m

3/s-nap; ^4=4000 m

2) ugyanis az esésjellegű (l/gA)(dQjdt) mennyiség 5,8-10~

8 értékre adódik, ami három nagyságrenddel kisebb a vele összegezett dh/dx fenékesésnél. Az így indokolt elhanyagolást bevezetve, az (1) egyenlet újabb alakja: Q=B dh gA

2 91~ í/Y B awrs. B_( _9AW9A r l gA

2 dt) lö

2 gA* r

0 dx)\{dx +1 dQ gA dt So Ql B gA

; B dh | Wf B 9/A

2 LS

0 B (dh || 3A 2gA°- 9í r 1 2gA

2 dt) [Q%

+ gA* [dx °JJ 8a; ^o , B (

d

h 71 Q*

+gA*{dx * Budapesti Műszaki Egyetem, Vízgazdálkodási és VízópítésLIntózet, Budapest.