Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
2. szám - Dr. Salamin András: Kisvízfolyások árvízi előrejelzésének önszabályozó módszere
Dr. . Sal amin A.: Kisvízfolyások árvízi előrejelzése Hidrológiai Közlöny 1983. 2. sz. 77 elkészült az egységes körzeti vízjelző rendszer terve, amely később beépült a vízrajzi szakágazat hosszútávú tervébe [56—58]. E terv eredményeképpen került sor 1970-ben a tatai iparvidéken az Általér-völgyi, majd 1976-ban a Zagyva Tarna vízrendszeri vízjelző rendszer kiépítésére. A közeljövő tervei között szerepel hasonló rendszerek kiépítése a Szamos (már építés alatt) és a KaposKoppány vízfolyások rendszerében. A körzeti vízjelző rendszerek — a rendszer központ ját alkotó számítógép kiépítettségétől függően — távmérésre, távjelzésre, riasztásra, előrejelzésre, adatfeldolgozásra és távműködtetésre alkalmasak automatikus, illetve kézi vezérléssel. 1 lyen automatizált vízjelző rendszer kiépítését mintegy 20 vízrendszerben tervezik [56—58]. E rendszerekhez kapcsolódnak a hagyományos adatgyűjtési! (telefon, távirat stb.) rendszerek, amelyek szintén számos információt juttatnak az adatgyűjtő és értékelő központokba. A kifejlesztett körzeti vízjelző rendszerek közül a Középdunavölgyi Vízügyi Igazgatóság beruházásában 1976-ban készült Zagyva—Tarna Vízgazdálkodási Szabályozó Rendszer (ZT-VSZR) 18 mérőállomásról összesen 120 mérőérzékelő adatát gyűjti a számítógépvezérlésű központba. A mintegy napi 10 ezer adatot szolgáltató információs rendszer hasznosítása csak megfelelő, fokozatosan kiépítendő feldolgozó rendszer kialakításával lehetséges [17, 39]. Az előrejelző rendszer feladata, felépítése, jellemzői Az előrejelző rendszer feladata tehát / valamely hegy- és (vagy) dombvidéki vízrendszer különböző pontjában mért csapadékintenzitásértékek (pl. mm/óra) felhasználásával vízhozam-, illetve vízállásidősor (árhullámkép) előrejelzés készítése a vízrendszer fontosaid> víz fol y ásszelvényei re, — és az így kapott előrejelzések folyamatos javítása a vízrendszerben észlelt vízállás- (illetve mért vízhozam-) adatok felhasználásával. Az előrejelző rendszer kialakításánál feltételezni lehet, hogy a mérési és észlelési adatok valamilyen úton a feldolgozási központba jutnak és központban mini, vagy kis számítógépi feldolgozási lehetőség van. A feladat megoldása során néhány számítástechnikai, módszertani feltételt célszerű szem előtt tartani: a. az előrejelző rendszer moduláris felépítésű legyen, ahol — az egyes alapmodulokból (subroutine-okból) tetszőleges vízrendszer előrejelző rendszere felépíthető, — az egyes modulok más matematikai leírású modellel jellemzett (de azonos bemenet kimenet párral rendelkező) modullal helyettesíthetők, —- a moduloknál a fizikai folyamatot leíró algoritmusrész elkülöníthető az adott vízrendszerek egyedi sajátosságaitól (az egyedi sajátosságokat az lín. modellállandók foglalják magukba); az aktualizált modellállandókkal ellátott modulok adják a teljes előrejelző rendszer részrendszereit, h. a telepíthetőséget elősegítő gépi programozási megoldást kell alkalmazni, amely a programfűzést is egyszerű megoldásban biztosítja, c. fontos feltétel a vízrendszerek lefolvási viszonyainak leírásánál a mind egyszerűbb matematikai jellemzés, amelv elsősorban a több modulból felépített rendszerben működik kielégítően, nií<_r egyedi leírásként esetleg nem használható. Az előrejelző rendszert két főbb részrendszerre célszerű bontani: a FOLYA M AT részrendszerre, amelv a csapadékadatok felhasználásával az árvízi lefolyás előrejelzését adja a vízrendszer meghatározott szelvényeiben (ugyancsak előrejelzést készít a vízhálózat megfelelő pontjain beadott vízhozamsorok -— pl. tározóleeresztések esetén felhasználásával), a JAVÍTÓ részrendszerre, amely az észlelt vízállás- (illetve vízhozam) adatok felhasználásával a korábbi előrejelzéseket fokozatosan javítja. A FOLY AM AT részrendszer a felszíni lefolyás fizikai folyamatát követő alábbi négy alapvető modvlból építhető fel: — Az ún. LE FOL YÁSI MODUL valamely részvízgyűjtő kifolyási (legalsó) vízfolyásszelvényében határozza meg a mórt csapadékértékek alapján a rendszerből távozó árhullám vízhozam. illetve vízállás idősorát. — Az ún. TÁKOZÓS MODUL a tározók árhullámtranszformáló hatását írja le: a tározóba [érkező árhullám idősorának — valamint a tározó műszaki adatainak — ismeretében határozza meg a tározó után kialakuló árhullámképet. Az ún. MEDEliTliANSZFORMÁCIÓS MODUL egy adott mederszakasz felső és alsó szelvénye közötti árhullámmódosulást határozza meg. Fontos modul még az ún. ÖSSZEGZŐ MODUL, amely az összefolyó vízfolyáságak árhullámai* nak eredőjét (összegződését) határozza meg. A felbontás szemléltetésére a Zagyva—Tarna rendszerét mutatjuk be. E rendszernél a lefolyás matematikai jellemzése érdekében a vízgyűjtőt 29 részvízgyűjtőre osztottuk fel (1. ábra). A felbontást meghatározó legfontosabb szempontok az alábbiak voltak: — a rész vízgyűjtők nagysága — az alkalmazott matematikai jellemzés feltételének megfelelően — lehetőleg 50- liOO kin- között legyen, •— a felosztás során tekintettel kell lenni azon szelvények helyére, amelyekre előrejelzés készítése szükséges (a részvízgyűjtőkön felüli szelvényekben előrejelzés nem készül). A rész vízgyűjtőkről érkező árhullámok vagy tározóba, vagy'a vízrendszer vízfolyásaiba jutnak. A vízhálózatot — ugyancsak a matematikai jellemezhetŐ8ég érdekében — szakaszokra [14, 35, 39] osztottuk (összesen 26 szakaszra), melv szakaszok a később ismertetésre kerülő MEDERTRANSZFORMÁCIÓS MODULlal már jellemezhetők lesznek. Anélkül, hogy a MEDERTRANSZFORMÁCIÓS MODUL részletezésére rátérnénk, meg kell említeni e modul legfontosabb működési
