Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)
4. szám - Nováky Béla: A meder-vízháztartási mérleg módszertani kérdései
NOVÁKY B.: A meder-vízháztartási mérie^nódszertani kérdései 45 1.5. A medertározódás A mederszakaszra be- és kilépő vízmennyiségek mérlegét a medertározás tartja egyensúlyban. Amennyiben a belépő vízmennyiség meghaladja a kilépőt, úgy a különbözet tározódik, a medertározó feltöltődik. Ellenkező esetben, ha a kilépő vízmennyiség haladja meg a belépőt, a szakaszon tározódé víz csökken, a tározótér egy része leürül. Ezek a térfogat-változások maguk után vonják a mederszakasz teltségének, végső soron a mérceállomások vízállás változását is. A medertározás folyamatos idősorának előállítását a vízállások észlelései teszik lehetővé, amennyiben ismert a medertározási görbe is. A medertározási görbe a medertérfogat változását írja le a mederteltség, azaz a vízállások függvényében. A medertározási görbe előállítható a mederfelvételekre támaszkodva pl. a következőkben ismertetett módon. Egy mederszakasz medertározási görbéjének szerkesztéséhez a szakasz teljes tározóterét résztérfogatokra bontjuk, amelyek felületei az összetartozó vízszintekkel kijelölt síkokkal közelíthetők, keresztirányú lehatárolását a mederfelvétel keresztszelvényei (VO-szelvények) adják. A felbontás léptékét a mederfelvételek részletessége adja meg, egyúttal korlátozza. Az egyes résztérfogatok számítása a AV = 0,5{0,5(B i j + B,, J+ 1) Ah 1 + 0,5B i+ 1, j + B i+ 1. j+ 1)Ah i +,)} (5) képlettel történhet, ahol By jelöli az i-dik szelvény j-dik vízszintjéhez tartozó víztükör szélességét, hj a két vízszint közötti magassági különbséget az i-dik szelvényben, végül L ii+ 1 a két VO-szelvény közötti távolságot. A rész-térfogatoknak a viszonyítási szinttől kezdődő folyamatos összegzésével előállíthatók előbb a VO-szelvényekkel határolt mederszakaszok meder-tározási görbéi, további értelemszerű összegzésükkel a vízmérce vagy vízhozam-mérő szelvények közötti mederszakaszok tározógörbéi. Az alapadatok ismeretében a résztérfogatok számítása, majd azok VO-szelvények vagy vízmérce szelvények közötti összegzése lényegében azonos a töltések vagy csatornaszelvények térfogatszámításával, amire korábban már számítógépi programok is készültek. Ilyen vizsgálatokra érvényes programot adaptáltak a Bajai VÍZIG Számítóközpontjában Kalocsa és Moldvai a Tisza medertározási görbéinek számítására. A medertározási görbe pontossága a résztérfogatok számításánál felvett lineáris közelítések pontosságától függ. Arra nincs mód, hogy a mederfelvételekből számított térfogatok abszolút hibáját becsüljük, hisz valódi értékeik nem állnak rendelkezésre. Megkísérelhető viszont azon eltérések mértékének a becslése, amelyek akkor állnak elő, ha a vízrajzi felvételek különböző részletezettségű adatait használjuk fel a térfogatok számítására. így jártunk el pl. a középvízi meder tározóterének számításánál, amikor a térfogatokat egyszer valamennyi VO-szelvény adatait felhasználva, másszor csak a teljes völgyszelvényekhez tartozó adatokat felhasználva határoztuk meg. Az előbbit részletesnek, az utóbbit közelítőnek nevezve, és V(R), illetve V(K)-val jelölve, a kétféle eljárással számított térfogatok relatív eltérése a [ V(K)-V(R)]/V (R) (6) képlettel számítható. A völgyszelvények közötti térfogatoknak a részletes és közelítő számítások szerinti értékei közötti eltérések hossz-menti alakulását példaképpen a 33 és 53/1 VO-szelvények között a 2. ábra mutatja be. (A VO-szelvények számozása itt és a továbbiakban a Vízrajzi Atlasz felvételénél elfogadott jelöléseket követi.) Az eltérések hossz-menti változása bizonyos szabályszerűséget, 20-25 km-es távolságban periodicitást mutat. A legnagyobb, 30-35 %-os eltérés egy viszonylag rövidebb szakaszon, a 44 és 45 VO-szelvények között áll elő. Ha a részletes és a közelítő számítások eltéréseit nem a völgyszelvények közötti, rövidebb szakaszokra számoljuk, hanem több völgyszelvényt átkaroló hosszabb szakaszokra, a relatív eltérések csökkenek feltehetően annak következtében, hogy az ellenkező előjelű eltérések kiegyenlítődnek. A Vásárosnamény-Záhony teljes szakaszon pl. a kétféle módon számított térfogat értékei közötti eltérés nem haladja meg a 2-3 %-ot. 2. ábra. A részletes és közelítő térfogatszámítás eltéréseinek hossz-menti alakulása a Vásárosnamény-Záhony szakaszon (VGI 1981b) A Vízrajzi Atlasz felvételeiből a középvízi mederre szerkesztett medertározási görbét elegendő pontosságúnak, a további számításokhoz elfogadhatónak tartjuk, de indokoltnak tartjuk az ártéri mederre vonatkozó tározógörbék javítását. Az ártéri meder tározógörbéinek nagyobb pontatlansága részben abból adódik, hogy a teljes völgyszelvények felvételezése ritkább, továbbá a két egymást követő völgyszelvény középtávolsága a folyó középvonalában mért távolsággal aligha jellemezhető. A javításra az ad lehetőséget, hogy a medertérfogatok a vízfelületek ismeretében is számíthatók, miután a vízfelületekre megszerkeszthető az 0 = f(H B,H K) (7) alakú kapcsolat, ahol H B és H K adott mederszakasz be- és kilépő szelvényeinek összetartozó vízállásai, Q a szelvények közötti vízfelület (ld. 1.3 fejezetrész). A (7) kapcsolat alapján adott viszonyítási sík (H 0) feletti medertérfogat a V=XQ.AH (8) Közelítő képlet segítségével számítható. Az ismertetett módon előállított medertározási görbét a Vásárosnamény-Záhony közötti mederszakasz a 3. ábra mutatja be. A medertározási görbe a határoló szelvényekben az összetartozó vízállásokat tételezi fel. A tényleges, aktuális (és nem összetartozó az 1.3 fejezetrész szerintiek értelmében) vízállásaihoz tartozó medertérfogatok számítása a következőképpen történhet. Feltételezzük a két határszelvény között a vízszintek lineáris változását. Ekkor az aktuális medertérfogat meghatározható úgy, mint a két határszelvény vízállásai alapján a vonatkozó tározó-görbéről leolvasott térfogatok középértéke. A mederszakasz határszelvényeiben feltételesen felvett vízállás párokra az előbbiek szerint rendre meghatározva az aktuális medertérfogatokat, előállíthatók a határszelvények vízállásaitól függő tározógörbék sorozata. 3. ábra. A Vásárosnamény-Záhony szakasz tározógörbéje a határoló szelvények vízállásai függvényében (VGI 1981b)
