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
SZIGYÁRTÓ Z. - RÁTKY I.: Hidrológiai és hidraulikai számítások a tározók tervezéséhez 61 re, árhullámról árhullámra változó mértékét. A leürítés meggyorsítása érdekében pedig — hacsak ez nem veszélyezteti az alsóbb folyószakaszok biztonságát — természetesen a vízkivételek valamennyi tábláját, és a tározó belvízlevezető hálózatának minden gravitációs levezetést lehetővé tevő zsilipjét is ki kell nyitni. Az így megindult kiürülési folyamat aztán azzal végződik, hogy a tározó vízszintje eléri a vízkivétel küszöb-szintjét, hiszen azt a víz az adott körülmények között átlépni már semmiképpen sem tudja. Ettől kezdve a tározóban maradt vizeket tehát csak a belvízhálózat vezetheti le; melyet ennek meggyorsítása érdekében természetesen némileg ki lehet bővíteni. Ennek ellenére ennek a kiürülési folyamatnak a felgyorsítására törekedni nem nagyon érdemes. Nem érdemes azért, mert a gyors kiürítés érdekében meglehetősen nagy csatorna- és műtárgy-méretekre lenne szükség. Emellett pedig addig, amíg a tele kiürülő tározó vízszintje a műtárgy küszöbszintjét eléri, jó néhány hét mindenképpen eltelik, s ez éppen elég ahhoz, hogy a vízelborítást különösen nem tűrő növények kivételével a többiek már mind kipusztuljanak. A lecsapolás időszükséglete Az elmondottakból következik az, hogy a lecsapolás időszükségletének a becslésére elsősorban két okból lehet szükség. Lehet azért, hogy ennek ismeretében tájékozódni lehessen azon gazdasági növények iránt, melyeket a tározó árapasztás érdekében történt igénybevétele érdemben nem károsítja, illetve, hogy (ha erre az adott körülmények között szükség van) becsülni lehessen az időnként elkerülhetetlenné válói kártalanítás mértékét. Ami most már ennek a lecsapolási időnek a becslését illeti, a következőket célszerű szem előtt tartani: - Lesznek olyan tározók, amelyeknél a tervezését megelőzően nincsenek olyan árhullámok, amelyek az előirányzott tározót a tervezett tározási szintig feltöltötték volna, s így a teljesen feltöltött tározó leürülését tényleges árhullámok adataira támaszkodva nemigen lehet számolni. - A lecsapolás folyamatánál a tározóból kivezető műtárgyakhoz vizet szállító területeken és csatornákban a vízmozgás olyan bonyolult, hogy azt pontosan számítani nem lehet. - Mindezek következtében célszerű megelégedni egy olyan becsléssel, amely a folyamatokról legalább egy átlagos képet ad. Mindez indokolhatja tehát azt, hogy (bizonyos, jobb híján bevezetett közelítésekkel) a feladat megoldását két lépésben, a következők szerint végezzük el: Az első lépésben azt kell meghatározni, hogy ha a tározó töltőműtárgyának és a belvizeit a folyóba vezető főműtárgyának összes elzáró-szerkezete teljesen nyitva van, a folyó csökkenő vízállásának hatására a teljesen telt tározó miként ürül le addig, amíg vízszintje színei a vízkivétel küszöbszintjével. - Ennek érdekében mindenekelőtt meg kell határozni a folyón levonuló árhullámok apadó ágának a vízkivétel szelvényére érvényes, mértékadó alakulását, amelyet a legcélszerűbben az alábbiak szerint látszik elvégezni: - Elsőként, a vízkivétel mértékadó vízszállító-képességének a meghatározásánál már felhasznált árhullám-képeket alapul véve, s azok apadó ágát a hullámtér felszínének magasságában egy pontba összetolva, a hullámtér szintje feletti vízállás tartományra meg kell határozni a különböző időpontokhoz tartozó vízállások átlagát. - Ezeknek az átlagértékeknek a birtokában meg kell határozni az így kapott átlagos hullámkép-szakasznak azt a pontját, ahol annak meredeksége a legnagyobb, s ennek az árhullámkép-szakasznak az e feletti részét el kell hagyni. Végül az így megmaradt átlagos árhullámkép-szakaszt, ha az nem éri el a tározó legmagasabb tervezett vízszintjét, a legfelső pontjára érvényes meredekséggel, egészen odáig folytatni kell. - Ezt követően a töltőműtárgy moduljainak a hidraulikai viselkedésére vonatkozó kisminta-vizsgálatok eredményére támaszkodva, becsléssel 1 2 meg kell határozni azt, hogy miként alakul a töltő-műtárgy hidraulikai viselkedése akkor, ha a teljesen nyitott műtárgyon keresztül a víz nem a folyóból a tározóba, hanem fordítva, a tározóból a folyóba folyik. - Hasonló módon, a tározó gravitációs belvízlevezető műtárgyának (vagy műtárgyainak) az adataira és a közismertnek tekinthető hidraulikai törvényszerűségekre támaszkodva, becsülni kell ezek vízszállítását is arra az esetre, ha ezzel (vagy ezekkel) is elősegítik a tározó leürítését. - Végül befejezésként, a már rendelkezésre álló hidraulikai alapadatokra támaszkodva, a szokásos módon elvégzett számításokkal becsülni kell a tározó kiürülési folyamatának az alakulását mindaddig, amíg tározó szintje el nem éri a vízkivétel küszöbszintjét. Mindezeket a vizsgálatokat bizonyos eltéréssel kell elvégezni akkor, ha második lépésként a vízkivétel küszöbszintje alatti tározótér kiürülésének az idejét kívánjuk becsülni: - Természetesen az első feladat most is annak az eldöntése, hogy miként vegyük figyelembe az árhullám apadó ágának az alakulását, azaz ebből a szempontból mit tekintsünk mértékadó esetnek. Ezt viszont — ha következetesek akarunk maradni a korábban követett eljáráshoz — csakis a már kiszámított átlagos árhullámkép apadó ágának a folytatásaként értelmezhetjük. Vagyis (a korábban vizsgált árhullámkép mindegyikét felhasználva, s azok átlagolásnál is az eddigi utat követve, továbbá biztonsággal számolva) ennek az átlagos apadó ágnak meg kell határozni azt a szakaszát is, amely a hullámtér korábban alapként elfogadott szintjétől a gravitációs belvízlevezető műtárgy (vagy a legalacsonyabbra beépített ilyen műtárgy) küszöbszintje alatti kereken 1 m-es szintig tart. - Ezt kell, hogy kövesse — a szokásos módon — a belvízhálózatra és a hálózat műtárgyaira jellemző hidraulikai paraméterek felvétele (pontosabban fogalmazva, becslése). - Végül pedig, mindezek birtokában, a hidraulikai számítások a szokásos utat kell, hogy kövessék; hiszen már ismert mind a kiindulási vízszint, mind az elvezetendő térfogat, mind a belvíz rendszer adottsága, mind pedig a folyónak az az apadó ága, amelynek hatására a tározóból az ott még megmaradt vizek, onnan előbb-utóbb ki fognak ürülni. A feladat tehát elvileg, bizonyos közelítésekkel megoldható, s ezt még finomítani is lehet, például úgy, ha a talajadottságokra támaszkodva figyelembe vesszük a leürülési folyamat időtartama alatt a talajba beszivárgó vízmennyiségeket is. Ugyanakkor szembe kell nézni azzal a ténnyel is, hogy egyrészt a számítások alapadataiban, másrészt pedig magában a számítási eljárásban annyi bizonytalanság van, l 2Annak érdekében ugyanis, hogy az ezeken az alapadatokon nyugvó további számítások a műtárgy vízszállító-képességére megbízhatóbb eredményeket adjanak, újabb kisminta-vizsgálatot végezni nem érdemes. Nem érdemes egyszerűen azért, mert a másik alapadat, a nyilván bizonyos önkényességgel meghatározott apadó ág bizonytalansága miatt, a végeredmény ettől megbízhatóbb biztosan nem lesz.
