Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)
4. szám - Szigyártó Zoltán–Rátky István: Hidrológiai és hidraulikai számítások a Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése során előriányzott árvízi tározók tervezési munkáihoz
58 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2006. 86. ÉVF. 4. SZ. A feladat megoldása A műtárgy hidrológiai méretezése Egy-egy tározó esetén a vizsgálatok alapja tehát — a rendelkezésünkre álló információk szerint — nem a Tiszán levonuló árhullámok, s azok jellemzőinek a matematikai statisztikai vizsgálata, hanem néhány árhullám nagysága és alakja, továbbá a tározó létesítése szempontjából megfelelő terepadottság voll. így a tározók vízkivételének a hidrológiai méretezésénél (vagyis a szükséges vízszállító-képesség meghatározásánál) egyedüli biztos alapnak a tározó kiépítésre előirányzott térfogata tekinthető. Vagyis ilyen körülmények között a vízszállító-képesség meghatározása során a cél az, hogy az adott helyen kialakítandó tározóteret megfelelő vízszállitó-képességű vízkivétel beépítésével a lehető legjobban (más szóval optimálisan) ki lehessen használni. A tározótér optimális kihasználásának a biztosítása aztán — célszerű módon — a következő alapokra kell, hogy támaszkodjék: A tározótér nagysága természetesen azt határozza meg, hogy (ha ez lehetséges) összesen mekkora vízmennyiséget lehet a folyóból kivezetni, s így mekkora vízmennyiségek levezetésétől lehet az alsóbb szakaszokat mentesíteni. Ugyanakkor pedig a tározó töltő-műtárgyának a nagysága a tározó feltöltése érdekében kivehető vízhozam legnagyobb nagyságát szabja meg. Nyilvánvaló most már, hogy az adott tározó akkor van optimálisan kihasználva, ha ahhoz, hogy a tározótérfogata teljesen feltöltődjék a töltőműtárgyának a vízszállító-képessége is elég nagy anélkül, hogy az túl lenne méretezve. Ennek a feladatnak a szabatos megoldását teszi most már lehetővé az e célból, az utóbbi időkben elvégzett fejlesztő munkának az eredménye 2. Ez alapján ugyanis — a töltő-műtárgy által a folyóban tartható vízszint magasságára és az évekénti legmagasabb árhullámok adataira támaszkodva — mind a tározóba bevezetendő víztérfogatoknak, mind pedig a vízbevezetés során előálló maximális vízhozamoknak az eloszlása meghatározható, továbbá támaszkodni lehet arra, hogy a tározóba bevezetendő víztérfogatok és e víztérfogatok bevezetése során jelentkező maximális vízhozamok között igen szoros korreláció van. Ennek ismeretében aztán nyilvánvaló, hogy a tározó töltő-műtárgyát olyan valószínűségű vízhozamra kell méretezni, amely valószínűséggel a kiépítésre előirányzott tározó feltelik 3. Vagyis ezt szem előtt tartva a méretezés lépései a következők: - Meg kell határozni azt, hogy a tározó üzemeltetésével a folyóban milyen vízszintet kell tartani. -Meg kell határozni azt, hogy a tározó az évenként előforduló legmagasabb árhullámokból kivezetett vízmennyiségekkel (az adott vízszint tartása mellett) milyen valószínűséggel telik fel. 2 Dr. Szigyárló Zoltán - Dr. Rátky István: A Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése során előirányzott árvízi tározók hidrológiai méretezése. Kézirat, Budapest, 2005. 3 Gondosan ügyelve arra, hogy a valószínűség reciproka az években kifejezett átlagos visszatérési idővel legyen azonos. - Végül pedig, végeredményként, ki kell számítani azt, hogy melyik az a vízhozam érték, melynél nagyobbak 4 az így meghatározott valószínűséggel fordulnak elő. Ami e vizsgálat részleteit illeti, a következőkről kell még külön is szólni: A töltő-műtárggyal tartandó viszint meghatározásánál nyílván abból kell kiindulni, hogy a Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése során a cél az volt, hogy a levonuló árhullámok magassága — a megváltozott lefolyási viszonyok ellenére — sehol se haladhassa meg túl gyakran 5 a mértékadó árvízszint H m magasságát. Ebből tehát az adódna, hogy a tartandó vízszint a töltőműtárgy szelvényére érvényes mértékadó árvízszint legyen, és ez valóban így is lenne akkor, ha a vízszintet ezen az értéken pontosan tartani lehetne. A vízszintet azonban (az ide vágó gyakorlati tapasztalatok szerint) nem lehet egy meghatározott szinten, hanem csak egy meghatározott tartományban tartani, s ez a hibatartomány a tartásra előírt szint körül egy ± Ah nagyságú intervallummal jellemezhető. Ha tehát az imánk elő, hogy a mértékadó árvízszint tartására törekedjenek, akkor a vízszinttartás elkerülhetetlen hibái miatt a töltő-műtárgy szelvényében (illetve közvetlenül alatta) az előforduló maximális vízszint a mértékadó H m értéket időnként AA-val meg is haladhatná. Ezért indokolt tehát az, hogy a töltő-műtárggyal ne a szelvényére érvényes H m mértékadó árvízszintet, hanem a vízszinttartás ± Ah hibáját is figyelembe véve a H m-Ah szintet tartsák 6 Ami pedig a ± Ah nagyságát illeti, ez (ismét a gyakorlati tapasztalatokat figyelembe véve) mintegy ± 10 cm-re becsülhető. Vagyis a tározó feltöltődésének a valószínűségét és az ugyanilyen valószínűséggel előforduló bevezetendő maximális vízhozamok nagyságát úgy célszerű meghatározni, hogy kiindulási alapként a H m-0,1 m-es tartandó szintet fogadjuk el. Ennek az értéknek az ismeretében aztán a következő lépések már rutin feladatnak tekinthetők, hiszen az eloszlásfüggvények birtokában mind a tározó feltöltődésének a valószínűsége, mind pedig az ugyanilyen valószínűséggel előforduló maximális vízhozam egyszerűen számítható. Hogy pedig erre itt mégis kitérünk, annak kizárólag két oka van: - Az egyik ok az, hogy bőven előfordulnak olyan esztendők, amikor a tározó igénybevételére nincs szükség, tehát az oda bevezetendő vízmennyiség és vízhozam-maximum is nulla. Vagyis az adott körülmények között 0 nagyságú tározótérfogatnak, illetve az ugyanekkora bevezetendő maximális vízhozamnak is van valamekkora valószínűsége, amelyre a számítások során természetesen tekintettel kell lenni. - A másik pedig az, hogy e vizsgálatok közvetlenül természetesen csak olyan vízrajzi állomásokra végezhetők el, amelyekre mind a hosszú vízállás-, mind pedig az ugyanilyen vízhozam-idősorok is rendelkezésre állnak, s ezek helye esetenként elég távol lehet a töltőműtárgy szelvényétől. Ezért igen gyakran szükségessé válik az, hogy a vízhozam idősorral rendelkező vízrajzi állomásra meghatározott értékeket átszámítsuk a töltőműtárgy szelvényére, s a 2. lábjegyzetben hivatkozott tanulmány természetesen e tekintetben is tájékoztatást ad. * * * 4 Pontosabban: „amellyel egyenlők, és amelynél nagyobbak". 5 Gyakrabban, mint 100 évenként átlagosan egyszer. 6 Dr. Váradi József javaslata.
