Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása

28 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 2. SZ. f.) Az árhullám tovább halad a vizsgált szelvény alatt is, és elér egy olyan ponthoz, ahol a szelvény feletti részen a vízállás-növekedés üteme kisebb, mint a szelvény alatti részen. Emiatt az esés csökken, a hordalék-koncentráció stagnál, a vízhozam-növekedés üteme csökken, az adott szelvényben a vízállás még azonos ütemben emelkedik. Kb. 2 ó 45'. (v

5 = 4,63 m/s) g.) A szelvény felett a vízállás csökkenni kezd, a szelvény alatt még emelkedik. A vízszintesés hirtelen csaknem nullára csökken. A hordalék-koncentráció igen gyorsan csökken (1 órán belül az eredeti koncentráció alá süllyed, mivel az ülepedő szemcsék az egyébként lebegésben maradó hordalék egy részét is magukkal viszik, mint ahogy ezt a Balatonban is tapasztaltuk). Ettől kezdve, bár a vízállás és a szelvényterület még nő, a vízhozam elég meredeken csökken, mivel a vízállás-emelkedés üteme is csökkent. Kb. 3 ó 45'.(v

6 = 3,39 m/s) h.) A szelvényben kialakul a vízállás maximuma, az esés ismét nőni kezd, és ismét eléri egy idő után a kiindulási állapot esését. A vízhozam lassabban csökken, megkezdődik a kiürülés, hosszan elnyúló folyamata. A hordalék-koncentráció is eléri ismét az eredeti koncentrációt. Két órát tartó csúcsolás esetében a vízállás-tetőzés kb. 5 órával a csúcsolás megkezdése után következik be, míg az eredeti vízállásra kb. 9 ó múlva áll vissza (v

7 = 2,54 m/s és v

8 = 1,41 m/s). i.) A csúcsolás megkezdésével elindított víztömeg (anyag) és hordalék első nyomai kb. 1,8 m/s-os sebességgel 5 ó 30' után érkeznek meg. A zöme kb. 1,3 m/s-os középsebességgel csak 9 ó 40'-kor érkezik. Kis része a holtterek miatt elvileg sohasem érkezik meg. A kezdeti hordalék legnagyobb része a közbenső esésváltozások miatt eleve lerakódik, és csak a további árhullámok hatására vándorol, időszakonként, egyik helyről a másikra. Ennek a vándorlásnak a sebességét nem ismerjük. Minden esetre a koncentráció gyors csökkenése idején, a holtterekben, hihetetlen mennyiségű hordalék rakódhat le (Tiszalökön 1954 nyarán 7 árhullám alatt, néhány hónap alatt a hajózsilip környezetében 7 m vastag iszap rakódott le, az alvízi burkolt partvonal törésénél azt ívessé alakítva minden árhullám után 2-3 m-es iszapréteg marad). Másik oldalról, ha a Tisza keresztszelvényei állandóak maradnak, de a keresztszelvényei a kanyarok fejlődése következtében jobbra-balra l-l m-rel eltolódnak egy év alatt, az annyi helyi hordalékmozgást jelent, ami egy évi szállított hordalék-mennyiségnek felel meg; vagyis ilyen változásból fenntartható az átlagos koncentráció. j.) Természetes árhullámok esetében a változások lassabban követték egymást. így pl. Kiskörén teljesen nyitott duzzasztó esetében a mérések szerint a vízhozam 3 nappal korábban tetőzik, mint a vízállás. A mérések alapján szerkesztett vízhozam-összefüggés is azt mutatja, hogy a Tiszafüred-Kisköre közti esés és a helyi vízállás alapján számított vízhozam 3 nappal korábban tetőzik mint a helyi vízállás, mivel ettől az időtől kezdve a vízszint-esés gyorsabban csökken, mint ahogy a vízállással nő még a szelvényterület. A szegedi méréssorozat eredménye még ennél is nagyobb időkülönbséget mutat. A hordalékhozam és a helyi vízállás-tetőzés között mintegy 7 nap telik cl. A vízhozam és a vízállás tetőzése között pedig 4-5 nap telik el. A különböző paraméterek tetőzésének időeltolódására jellemző, hogy Szegeden akkor tetőzött a hordalékhozam, amikor 513 km-rel feljebb, Vásárosnaményban a vízállás tetőzött. Ezek a jelenségek rámutatnak arra, hogy a ténylegesen permanens állapot milyen hosszú idő alatt áll be, főleg, ha még azt is figyelembe vesszük, hogy a vízállás stabilizálódása után még a sebességeloszlásnak is át kell rendeződnie az energiadiszperzió relatív minimumára (a Keleti-főcsatornában Tiszvasvárinál ez, pl. 72-75 ó múlva következett be a mérések szerint). Ugyanakkor arra is rámutat, hogy a vízzel együtt haladó anyag (pl. szennyezés-hullám) mennyivel lassabban halad, mint a vízállás-változás és a vízgyűjtőről bejutó hordalék nem halad együtt az árhullámmal, az árhullámmal együtt haladó hordalékhullám a közbenső mederátrendeződésből származik. A mederanyag viszont származhat jóval korábbi árhullámok, vízgyűjtőterületről behordott és az árhullámonként lejjebb és lejjebb vándorló anyagából. Emiatt a hordalék ásványtani azonossága nem bizonyítja, hogy a különböző helyeken, egyidejűleg vett minták azonos árhullámból származnak. 5.3. Szabályozás 103. A folyószabályozási művek vizsgálatára Bognár Győző kutatást kezdeményezett. A hidraulikai viszonyok tisztázására laboratóriumi vizsgálatsorozatot kezdett Szepesy György és helyszíni vizsgálatokat indítottunk meg a VIZIG-ek segítségével. A cél az volt, hogy meghatározzuk a szabályozási müveket érő hidrodinamikus terheléseket. A helyszíni bejárások és adatgyűjtés alapján a következőket állapíthattuk meg: - A kanyarulatok partvédő-müveinek állékonysága nem megfelelő. A homorú partokon az áramlás iránytörést szenved (ütközik), igen nagy a lokális turbulencia, és a partközeli sebesség lefelé irányuló komponenssel rendelkezik. Ennek következtében a fő áramlási zóna összeszűkül, és a meder, a homorú part közvetlen közelében, a partvédő-mű lábánál erősen kimélyül (15-25 m-es, a Tiszán egyes helyeken 40 m-es kutak keletkeznek) a lábazat leomlását, a partvédő-mű roskadását idézve elő. Ugyanakkor a domború parton örvényleválás keletkezik, ami a domború part tetőpontja után 1-3, a kanyar túlfejlettségét jelző, jellegzetes berágódást okoz. - Egyes helyeken a kanyarok stabilitását veszélyeztető áramlási viszonyokat még azzal is erősítik, hogy a domború parton sarkantyúkat építenek (pl. Bagaméri kanyar a Dunán). Ez csökkenti a kanyarulati sugarat, szűkíti és mélyíti az amúgy is kialakuló árkot, rontva a hajózási lehetőséget. - Erősen mozgómedrű kisvízfolyásban (Sződrákos-patak) a mederanyagból olyan viszonylag nagy sugarú S kanyart lehetett kialakítani, amelyik 5-6 éven keresztül stabil maradt és a szelvényalak, valamint a sebességeloszlás szimmetrikus volt a kettős kanyar teljes hossza mentén. Ugyanakkor a vesszőfonással védett, egyenesre szabályozott szakaszok 1 -2 éven belül elfajultak. Ez arra mutatott, hogy a kanyarok túlfejlődése (elfajulása) viszonylag egyszerű beavatkozással elkerülhető, mivel az