Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)

1. szám - Vágás István: Folyók tetőző vízállásainak haladása az árhullámban

52 HIDROLÓGIAI K.

OZLÓNY 2000. 80. ÉVF. 1. SZ. sze kerülhet az okozó szelvénytől, s ebből egyáltalában nem következik, hogy ebben a távoli szelvényben a duzzasztási vagy süllyesztési visszahatás vízállásokra gyakorolt mértékének is jelentékenynek kellene lennie. A (19) egyenletből következően a felülről lehatoló heves árhullámokat nehezebben befolyásolhatják az alulról felfelé ható természetes duzzasztási és süllyesztési hatások, mint a kiegyenlítettebbeket. Az első esetben a (19) jobb oldali nevezője növekedhet, ami Y

m növekedése ellen hat. A hevesebb árhullám hidrológiai függetlensége nagyobb a nyugodtabbnál. A folyók (pl. a Tisza) alsó szakaszán az árhullámok is kiegyenlítettebbek, a vízszín esése is kisebb. Ezekre a szakaszokra gyakorolnak leginkább hatást a természetes duzzasztások és süllyesztések, s ez magyarázza a "hagyományos" és "fordított" árvízi hurokgörbe kialakulását is (Vágási., 1984). Műszaki szemléletünkkel ellentétesnek tűnik, hogy a természetes duzzasztások és süllyesztések okozó szelvényük vízállásainak áradó, apadó, tetőző irányzatával hatnak elsősorban az árhullámok tetőzésére, nem méreteikkel. A vízállás idő szennti differenciál-függvénye, ennek előjele a fő meghatározó. Duzzasztást okozó szelvényen nem hatolhat át árhullám, süllyesztést okozó pedig gyorsabb befejezésre készteti azt. d.) Az Y

e

l = Y

e

2 esetben a folyó egyik "okozó" szelvényében a vízállás duzzasztásának, vagy süllyesztésének Y„i és Y

o

2 vízállásokkal kifejezett mértéke változhat, de a vízhozam - illetve nagyságának jelzője, a hozzá tartozó "közömbös" állapotbeli Y

e vízállás - az okozó szelvény fölötti folyószakaszon változatlan. A (19) egyenlet törtkifejezésének nevezője 0 Az Y

m értéke növekedni kezd, ha Ygj Y

e

2 Ez megerősíti az előzőket: nem méreteikkel befolyásolják elsősorban a természetes duzzasztások és süllyesztések az árhullámok tetőzési viszonyait: annak a folyószakasznak a hosszát, amelyben hatásuk az árhullám vízállás-tetőzéseinek haladására érvényesülhet. 4.3. A tetőzés haladása a víz folyása ellenében A tetőzés haladását "megállító" szelvény helyének (19) alapján történt meghatározása módot ad e szelvény árhullámon belüli elmozdulásának vizsgálatára is. A leglényegesebb kérdés: mi a feltétele, hogy e szelvénynek, vele együtt a vízállások tetőzésének haladása ellentétes lehessen a folyó vízének áramlási irányával írjunk fel az egyik duzzasztást, vagy süllyesztést okozó folyószelvényre vonatkozó, három, egymást nem nagy időkülönbséggel követő, t

t<t

2< t

3 időpontokban észlelt (abszolút-) vízállás-értéket: Y

o

h Y

o

2, Y

o

3. Legyenek ezekben az időpontokban az okozó szelvény feletti hosszabb folyószakaszon érvényesülő Q

e

l, Q

e

2, Qe3 vízhozamokhoz tartozó, a vízhozamgörbe alapján meghatározható "közömbös" állapotú vízállások: Y

e

], Y

e

2, Y^ Képezzük az árhullám vízállás-tetőzés előrehaladása "megállításf szelvényére jellemző, az "okozó" szelvény magassági helyzetéhez képest értett Y

m magasság-különbségi értékeket. Ennek értelmezése a t,-t

2 időpontok közti állapotra: Y

m

l, a t

rt

3 időpontok köztire: Y

m

2. Ha a megállítási szelvény a vízfolyással ellentétesen halad, akkor Y

m

2 > Y

m

l, és e — - e Jeni • re az e

r'

3 - e

r"

2 = /'

2 - e

r'' feltétel kielégítésével is megválaszthatjuk. A (19) alapján ekkor föl -2.e?°

2 +f?°' T)= >0 (21) Ha a vízhozam csökkenő, így a sorrendben utolsó tört nevezője pozitív szám, szükséges, hogy (22) e

r°

3+e

T°

'}

cTq2 Ez azt jelenti, hogy az okozó szelvény vízállásainak időbeli változását alulról homorú, emelkedő görbe ábrázolja: d 2Y d t

2 )0 (23) Ha a vízhozam növekvő, így a sorrendben utolsó tört nevezője negatív szám, szükséges, hogy (24) ' > 0 (20) A /j, t

2, tj észlelési időpontokat a számítás egyszerüsítésée

r°

3 +e

r°' Ez azt jelenti, hogy az okozó szelvény vízállásainak időbeli változását alulról domború, süllyedő görbe ábrázolja: 0 (25) at A (22)-(25) feltételek az árhullám tetőző vízállásainak vízfolyás irányával ellentétes haladási lehetőségét igazolják Könnyen belátható, hogy a felfelé haladás olyan változatos sebességű lehet, amilyen változatos a vízállások időbeli alakulása az okozó szelvényben. A tetőzések vízfolyással ellentétes haladása mindaddig folytatódik, ameddig az okozó szelvényben az ehhez szükséges feltételek fennállnak. Az árhullám utolsó tetőzése ott és akkor alakul ki, ahol és amikor az árhullámot e feltételek megszűnte éppen elérte. Ez magyarázza, miért fejeződik be a Tisza árhullámainak legnagyobb része a titeli torkolat helyett Kisköre és Törökbecse között valahol, leginkább pedig Tiszaug és Csongrád körzetében. 5. Összefoglaló megjegyzések Az árhullámok vízállás-tetőzéseinek levonulása összetett folyamat, amelynek feltétel-rendszere még szaktudományunk számára sem teljesen tisztázott, s amely feltételrendszer lehetséges kialakulási esetei sem jelezhetők előre hiánytalanul. Többé-kevésbé minden folyó önálló egyéniség. Különösen igaz ez a Tiszára és vízrendszerére, amelyet jószerével csak önmagához, önmaga viselkedéséhez lehet és szabad hasonlítani, s amelynek hidrológiája elsősorban saját vízjárás-történeti adottságaival vethető össze. Amikor árhullámok levonulását kíséreljük meg leírni, legtöbbünk a vízmozgás permanens - állandó, vagy hely szerint változó sebességű - esetleg nem-permanens változatainak törvényeit igyekszik alkalmazni, illetve Chézy történelmi próbákat kiállott elgondolása nyomán a nehézségi erő gyorsító, a víz sebességével együtt növekvő súrlódási erő lassító és kiegyenlítő hatását mérlegeli. A legutóbbi időkig számos alaposan előkészített mérés, észlelés, elméleti értékelés, tanulmány foglalkozott folyóink medrének és hullámtereinek vízvezetési viszonyaival: az érdességi jellegadatok, szükítési, beépítési, eltöltésezési vonatkozások lefolyást szabályozó szerepének mind részletesebb megvilágításával. Nem mondhatjuk, hogy ezek ne tartoznának a leglényegesebb eldöntendő kérdések közé,