Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

3. szám - Tóth Ildikó: A Hortobágy–Berettyó rendszerének belvízi és árvízi vízelvezetése

48 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2004. 84. ÉVF. 3. SZ. Hármas-Körös: 1. típus2. típusMASZMASZVízmérce MASZ, árhullám árhullám 1. tlpus2. tlpusszelvény mB.f. számított számított árhullám, árhullám, Z™., B.f. Z™, B.f. cm cm Gyoma 87,63 87,86 87,55 -23 -8 Mezőtúr 86,84 87,35 87,08 -51 -24 Szarvas 86,82 87,08 86,82 -26 0 Kunszentmárton 85,88 86,00 85,89 -12 -1 Ha a MASZ értékeket az 1. típusú árhullámmal hasonlítjuk össze (amikor mindhárom szelvényben az eddig előfordult legnagyobb vízállás alakult ki), akkor a Hortobágy-Berettyó teljes szakaszán lényegesen (85-104 cm-rel) meghaladná a MÁSZ értékeket, míg a Hármas-Körös vizsgált szakaszán 12-51 cm-rel magasabb vízállások alakulnának ki, mint a MÁSZ. Ha a MÁSZ értékeket a 2. típusú árhullámmal hasonlítjuk össze, akkor a Hortobágy-Berettyó teljes szakaszán lényegesen (76-87 cm-rel) meghaladja a mértékadó árvízszinteket, míg a Hármas-Körösön 0-24 cm-rel emelkedik a MÁSZ fölé. Ezek az eredmények is felhívják a figyelmet arra, hogy egy árhullámot nem lehet csak a MÁSZ-szal egyértelműen jellemezni, több más tényező is döntően befolyásolja pl.: a vízhozam idősor, az érkező vízmennyiség, stb. 5. A modell szolgáltatta eredmények értékelése A modell alkalmazásának lehetőségei a védekezések során A Hortobágy-Berettyó vízrendszere az egyik legösszetettebb vízfolyás, a belvízcsatornák sűrűsége és a szivattyútelepeinek nagy száma miatt. Eddig nem volt olyan hidrológiai, hidraulikai modellrendszer, ami árvizek esetén megbízhatóan alkalmazható lett volna a Hortobágy-Berettyóra, támogatta volna a védelemvezetés munkáját. Az adatbázisban meglévő bizonytalanság (geometriai pontatlanságok, szivattyútelepeken átemelt vízmennyiség, a határfeltételekben tapasztalható pontatlanság, stb.) ellenére a HEC-RAS programmal elfogadható pontossággal tudtam leírni a Hortobágy-Berettyó vízrendszerében lejátszódó nagyvízi folyamatokat. A határfeltételek 1-2 nappal történő meghosszabbításával a programot előrejelzésre tudjuk használni, ami hasznos segítséget nyújt az árvízvédekezésben. Árvízkor - a beavatkozások elrendelése érdekében - különösen fontos, hogy a vízállások várható értékei időben ismertek legyenek. A modell eredményeinek alkalmazására a 4.2. és a 4.3. pontokban adtam példákat. Az operatív alkalmazás részletesebb megtervezésével itt nem foglalkoztam. Felsorolok azonban néhány címszót a további alkalmazásokhoz és azok fejlesztéséhez: A szükséges alapadatok beszerzése, az adatáramlás útja, hidrológiai előrejelzések, időelőny, programfeltöltésének módja, előszámítások végzése az adott körülményre, adott időszakra - tavasz, ősz - történő bearányosítás, a bearányosítások, igazolások, határfeltételek összehasonlítása, a változatok futtatásának végzése, megjelenítés operatív formában, eredmények, értékelési módok, az adatok aktiválási módja, stb. 6. Következtetések A Hortobágy-Berettyó szabályozása következtében a főcsatorna új egyensúlyi állapotot keresett, alakított ki magának. A vízgyűjtő árvíz elleni védelmére mezőtúri Árvízkaput és Hármas zsilip műtárgyat, ill. a szivattyú provizóriumot építettek. A Körös magas vízhozamú időszakai alatt a zsilipkaput zárva tartják, ezzel egy időben a Hortobágy-Berettyónak be kell fogadnia a vízgyűjtő területén keletkező belvizeket. A Hortobágy-Berettyó Ágota fölött nincs töltésezve, közvetlen az ágotai szelvény fölött található a Nagyiváni tározó és a Hortobágy. Ezen a szakaszon csak magaspart található. A 2001-ben megépített ágotai mederelzáró műtárgynak nagy szerepe van a Hortobágy főcsatornán érkező vizek visszatartásában a Nagyiváni tározóban. A műtárgy segítségével a Hortobágy-Berettyóban kialakuló árvíz levonulása jobban szabályozható. A Hortobágy-Berettyó vízrendszerében az árhullámok minden esetben árvízből és belvízből egyszerre alakulnak ki. A meder- és a lefolyás-viszonyok fokozatos változása miatt a tetőző vízállások tekintetében időszakonként jelentős növekedés tapasztalható. A Hortobágy-Berettyó nevezetes árvizei, belvizei az 1940., 1941.,1970., 1979., 1999. és a 2000. éviek voltak. Ezek a megelőző LNV értékeket rendszerint jelentősen megdöntötték. Közülük kiemelkedik az 1999. évi árhullám, amely az ecsegfalvi szelvényben 40 cm-rel, a mezőtúri szelvényben 52 cmrel döntötte meg a korábbi LNV-t. A Hortobágy-Berettyó és a Hármas-Körös 1999. évi árhulláma minden szelvényben a MÁSZ értékek alatt maradt 10-150 cm-rel. Az 1999. évi árvíz rendkívüli volta nemcsak az elért tetőzések értékében helytálló, hanem a tetőző vízállások tartósságában is. 1999-ig a Hortobágy-Berettyón nem volt árvízi átvezetés a Nagykunsági-főcsatornán keresztül a Hármas-Körösbe, mint adottság. Az árvízvédelemben ilyen üzemmód csak akkor oldható meg, ha a 39. sz. öcsödi műtárgynál a vízállás kisebb, mint a 25 sz. túrkevei műtárgynál. A Hortobágy-Berettyó vízrendszerének belvízi és árvízi elvezetését segítő program-rendszer kidolgozása során bemutattam az egydimenziós nem-permanens (HEC-RAS) modell alkalmazási lehetőségeit kisesésü vízfolyás-redszereknél, amelyen hidak, belvízátemelő szivattyúk találhatók. A Hortobágy-Berettyó rendszerre történő adaptálás után elvégeztem a bearányosítást, és igazoló futtatást. A bearányosítási és igazolási számítások eredményei alapján megállapíthatjuk, hogy a rendelkezésre álló geometriai, hidraulikai és határfeltételi adatok pontosságát figyelembe véve a modell a vízügyi szakmában elfogadható, jónak mondható eredményeket szolgáltat. Két típus-árhullámot futtattam le. A számított eredményeket az 1999. évi árhullámmal és a MÁSZ értékekkel hasonlítottam össze, a levonható következtetések a 4.3. fejezet végén találhatók. A Hármas-Körösön levonuló árhullám alakjának és méretének formálásában a Körösökön érkező víztömeg mellett a Tisza a visszaduzzaszto hatásának van meghatározó szerepe. Ha a kunszentmártoni szelvényben az árhullám tetőzése mintegy 2 méterrel a MÁSZ alatt következik be, a Hármas-Körös felső szakaszán nem tud kialakulni mértékadó árhullám. A Hortobágy-Berettyó árvízszintje döntően a vízgyűjtőjén létrejött belvíz méretétől, tartósságától függ. Az általam a Hortobágy-Berettyóra bearányosított és igazolt modellt alkalmazni tudjuk a jövőben levonuló árhullámok modellezésére, valamint a Hortobágy-Berettyó nagyvízi üzemirányítási rendszerének az alapját is képezheti.