Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)

4. szám - Koncsos László–Balogh Edina: Tározók optimális üzemrendje

KONCSOS L. - BALOGH E.: Tározók optimális üzemrendje 5 mellékfolyókat (Szamos, Kraszna, Bodrog, Sajó, Hernád, Körös, Maros) oldalhozzáfolyásként kezeltük, szintén generált vízhozam-idősorok segítségével. A generált árhullámokat a mellékfolyók vízjárásainak statisztikai tulajdonságait tükröző szintetikus adatgenerátort alkalmazva állítottuk elő. A generátor segítségével korábban nem észlelt, de valószínűségi értelemben lehetséges, szélsőséges vízhozam-kombinációkat tudunk előállítani a mellékfolyók vízmércével rendelkező határszelvényeire. A módszer a következő: A határszelvényekben rendelkezésre álló több évtizedes vízállás/ vízhozam adatsorok alapján autoregressziv-mozgóátlag modellt (Boksz-Jenkins, 1970) fejlesztettünk minden mellékfolyóra. A statisztikus modell napi időlépéssel számítja a vízhozamokat, a mellékfolyók közötti vízhozam kereszt-korrelációkat figyelembe véve. Ezután a szintetikus vízhozamgenerátor által előállított vízhozam peremfeltételekkel a Saint-Venant egyenlet gyors megoldási módszerét alkalmazzuk a tiszai vízállás-idősorok előállítására. Ennek lényege az, hogy a mellékfolyók határszelvényei és torkolatai között kétparaméteres lineáris tározólánc modell segítségével „vezetjük le" az árhullámot (a tározólánc modellek paramétereit valós árhullámokra megelőzően kalibráljuk) a torkolati szelvényekig, ahol mint a Tiszára alkalmazott, SaintVenant egyenleten alapuló hidrodinamikai modell oldal peremfeltételei jelennek meg. A vízkivételi intervallumok számát és elhelyezkedését az adott tározó zsilipkapacitásától ill. az árhullám tározó-szelvénybeli alakulásától függően vettük fel. Az eredményeket a 3-8. ábrákon mutatjuk be. Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva oan.r.ll trtHjltm (í r vnlia madar - Szamoa - Kraazna .o. t.tozO ü | 200 s 100 1500 jj 1000 jj • vízkivétel árhullám 3. ábra: Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Szamos-Kraszna-közi tározó) Optimalizált víz kivételek az árhullám levonulásához viszonyítva ganartlt ártiullim (1) - valóa madar - Clgándl i.rorO ,1 150 I l ™ 8 2 » 2000 IX» & 1000 I 500 5 4. ábra : Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Cigándi tározój OpSmailzáá vnklvátoM. az árhuláznl« 5. ábra : Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Nagykunsági tározó) 6. ábra: Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Hanyi-Tiszasülyi tározó) 7. ábra: Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Tiszaroffi tározó) »a 2CWO _ 15t« ^ 8. ábra: Optimalizált vízkivételek az árhullám levonulásához viszonyítva (Nagykörűi tározó) Az eredmények azt mutatják, hogy a vízkivétel elsősorban az árhullám felszálló ágára koncentrálódik, ekkor a maximális kapacitással kell tölteni a tározót. Ezen időszak előtt ill. után igen gyorsan csökken a szükséges vízkivételi kapacitás. Az árhullám-tetőzéshez képest szükséges nyitási időelőny igen változó: a Szamos-Kraszna-közi tározónál 2 nap, a Cigándi tározónál 4 nap, a többi tározónál viszont a 10 napot is elérheti, ill. meghaladhatja. Ezek az időtartamok a megbízható előrejelzés lehetséges időelőnye nagyságrendjébe esnek - elsősorban a Közép-Tiszán. A Felső-Tiszán meghaladják azt, ezért új - a meteorológiai faktorok (P) előrejelzésén alapuló - vízhozam-előrejelzést kell a jövőben bevezetni (ill. kutatni). A tározók egymásra hatásának vizsgálata során arra a kérdésre kerestünk választ, hogy több tározót külön-külön működtetve a vízszintcsökkentő hatások milyen eredménynyel szuperponálhatók. Vizsgálatainkat két tározó (a folyószakasz középső szelvényében felvett teszt-tározó, valamint a tervezett Cigándi tározó) feltételezésével végeztük el. Mindkét tározó esetében 12 állandó vízhozamú 12 órás intervallumot vettünk fel, így tehát öszszesen 24 optimalizálandó paraméterrel dolgoztunk. A Tisza teljes magyarországi szakaszán egy „tipikusnak" tekinthető felső-tiszai árhullám, az ún. „etelon" árhullám lefutását szimuláltuk (9. ábra), amit 1993-2003 közötti tiszabecsi vízhozam adatok alapján állítottunk elő. (Az eljárás a következő volt: leválogattuk az 1200 m Vs-nál nagyobb vízhozammal tetőző árhullámokat, a tetőzéshez képest + 4 nap figyelembe vételével. Ezen árhullámokat normálás után átlagoltuk.) Alvízi peremfeltételként ez esetben fix vízszinttel dolgoztunk, ami az a lábbi következtetéseket a modell érzékenységvizsgálata alapján elhanyagolható mértékben befolyásolja. Etalon árhullám idő [nap] 9. ábra : Etalon árhullám