Hidrológiai Közlöny 1984 (64. évfolyam)

6. szám - Domokos Miklós: Elvi vízforgalmi modell a Kis-Balaton védőrendszer felső tározójára

Domokos M.: Elvi üizforgalmi modell Hidrológiai Közlöny 1984. 6. sz. 345. Yi* — a leeresztő zsilip (teljesen felhúzott zsiliptáblához és teljsen lefektetett szegmenshez tartozó) napi maximális vízlebocsátó kapacitása, amely a hi, és a h

a,i vízállástól függ: Yi*=.f (hi, h

a,i) 2 Y'

t= 86.400— . f

í . ^.B.^^l-^)

1'

4

4] (7)3 K,i 11,44]0,385 (7 a) ahol « a vízhozamtényező és a ü = 3,0 + 5,0 = 8,0 in leeresztő zsilip nyílásának szélessége. Zi —az eredetileg a Zala 10,48(1 és 10,978 fkm közötti szakaszába torkolló kisvízfolyásokból a tározóba érkező összesített (eredő) víztáplálás napi értéke, amelynek jelentkezési helyét a Kiskomáromi csatorna nyomvonalához képzeljük, értékét pedig a következő közelítő képlettel számítjuk: ZI=K

K -(QF,Í-QA,Í-I) A modell működtetésének minden lépésében értelemszerűen fel kell használni a vízállás, a vízfelület és a víztömeg kapcsolatát megadó (4) és (5) összefüggést, továbbá az (1) és (2) szerinti mércekapcsolatokat. A működtetéshez szükség van még a tározó felső és alsó végén mérhető vízállások kapcsolatát leíró, egyelőre ismeretlen hi=f (M_j, gi_i, . . ., gi_

I, Xi_„ . . .) (13) alakú hidrulikai összefüggés ismeretére is. (Itt k a tárgynapot megelőző napok figyelembeveendő száma, amelyet a hidraulikai adottságokból, vagy pedig empirikusan, próbálgatással lehet meghatározni.) Ennek előállítása a tározó fizikai kismintavizsgálatától várható. Végül a szimulációs vizsgálat célfüggvénye (például) ilyen alakúak: Í = VIII. 31. E ahol )ÍK = 0,35 a Kiskomáromi csatorna által képviselt bővített részvízgyűjtő vízhozamhányad-tényezője, amelynek számítását e tanulmány 6. szakaszában vázolom. • Fajlagox értékek (mértékegységük: m

3/m

2-d = m/d) fi — a tározó egységnyi vízfelületére hulló napi csapadékmennyiség s; — a tározó (nádastó) egységnyi vízfelületéről elpárolgó és az ugyanonnan a tározó létesítése előtt evapotranspirációval eltávozó napi vízmennyiség különbsége (párolgási többlet).

4 4.2 A vízforgalmi modell egyenletrendszere A 3 szakaszban szövegesen megfogalmazott vízforgalmi szimulációs modell a 4.1 szakasz jelölésivel részletesebben így írható fel: A szimuláció alapegyenlete:

5 Vi

+i= Vi + XÍ+ZÍ + Ai (pi - e^ - Yi (9) működtetésének feltételrendszere pedig a következő: (a) Yi értéke a leeresztőzsilip valamelyik meg határozott (feltételezett) Yi=f (h

u h

B,i ...) (10) alakú (vagy esetleg más alakú) üzemrendje szerint helyettesítendő be, figyelembevéve az (b) 7<ä Y?(hi, ha,í) (11) korlátozó feltevést, továbbá a (c) Ha^Hi^Hj (12) követelményt, amelyben a baloldali egyenlőtlenségnek lehetőleg, a jobboldalinak feltétlenül teljesülnie kell. 'A (7) összefüggésként célszerűen felhasználható VILLEMONTE alulról befolyásolt átbukásra vonatkozó képletének (Starosolszky, 1981, 37(i. old.) esetünkre alkalmazott alakja: 4A napi ei értékeket, első becslésként, egy-egy hé>napon belül változatlannak tekintjük és vagy a szakirodalomból vesszük (Bárányi, 1970), vagy pedig a meteorolótényezők figyelembevételével, szimulációs modellel állítjuk elő (Domokos, Gilyénnó, 1983). Szakirodalmi adatok átvétele esetén a különböző évek azonos nevű hónapjainak többletpárolgás-értékei egyenlők; szimulációs előállítás esetén viszont évről-évre is változnak. SA modell-alapegyenlet felírásakor elhanyagoltuk a tározó területére hulló csapadék tározó nélküli állapotban lefolyó hányadát. = Max, (14) f = VI. 1. (E a valószínűségszámítási várható érték jele) és -1 2 l=Min, (15) Hi < Ha <= 1, 2, . . ., n vagyis a 3 hónapos nyári időszakban a tározóból a Balatonnak juttatható vízpótlás várható (átlagos) értéke legyen maximális és a vízminőségvédelmi érdekből előírt vízszinttartomány alsó határértékénél alacsonyabb tározó-vízállás előfordulásának relativ tartama legyen minimális. A fenti két célfüggvény esetleg egy, az árvízvédelmi követelményeket érvényesítő harmadik célfüggvénnyel is kiegészíthető. 5. A modell működésének feltételei 5.1 Információigény A Kis-Balaton védőrendszer felső tározójának vízforgalmát szimuláló (9) — (15) modell szerkezetének átgondolásából kitűnik, hogy a modell hitelesítéséhez, ill. a 2 szakaszban megfogalmazott célkitűzés megvalósítása érdekében történő futtatásához — figyelembevéve a már rendelkezésre álló adatokat — a következő információkat kell beszerezni : a) A tározó vízminőségvédelmi és árvízvédelmi érdekből előírt vízszinttartományának —egész évben állandó vagy havonként változó — H

a és H/ határértékét. b) A tározóban lévő (átlagos) vízállás és a tározó vízfelülete, ill. víztömege közötti kapcsolatot megadó (4) és (5) összefüggés számszerű alakját. c) A tározó leeresztő (vízállás-szabályozó) zsilipjének (7) alakú vízszállítás-függvényét, ill. a (7a) függvényalak elfogadása esetén annak « vízhozamtényezőjét. d) Az esetleg (10) alakú — vagy más alakú — zsilipkezelési utasítás kiindulásként felhasználandó változatait. (Ezek számát a szimulációs vizsgálat végzőinek a vizsgálat folyamán nyilvánvalóan jelentősen szaporítani kell éppen a vizsgálat fő célja, a legkedvezőbb zsilipkezelési utasítás kiválasztása érdekében.)