Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 3. szám - Szigyártó Zoltán: Módszer az árvízi szükségtározók térfogatának és vízkivételének a hidrológiai méretezéséhez
46 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2015. 95. EVF. 3. SZ. tűk ki a szükségtározók méretének és vízkivételének a hidrológiai méretezésére vonatkozó eljárásunk első változatát, amelynek felhasználásával akkor meg is határozhattuk a Cigándi-Tiszakarádi tározó vízkivételének a szükséges vízszállító-képességét. A közreadott anyagban (a részletek mellőzésével) felhívhattuk a figyelmet arra, hogy a műtárgy tervezése során elfogadott 300 m3/s-os vízszállító-képesség a tározó 94 millió nr’-es térfogatához viszonyítva túl kicsi. Számításunk alapján a „szükséges vízszállító-képesség ennek több mint kétszerese ... 625 és 750 m3/s között van” (Szigyártó-Rátky 2005, 2006). Ilyen szerteágazó előzmények után döntöttünk úgy, hogy az árvízi szükségtározók térfogatának és vízkivételi műtárgyuk vízszállító-képességének a meghatározására szolgáló hidrológiai méretezés már említett első változatát továbbfejlesztjük. Ezen kívül az eljárás részleteiről - a műszaki-gyakorlat szakemberei számára is követhető módon — egy átfogó ismertetést állítunk össze. Megjegyezve, hogy a bemutatott eljárás használatával árvízi szükségtározót természetesen bármelyik tervező, bármikor tervezhet. A szabadalmi védelem ugyanis nem a víz- szint-tartásos üzem sajátosságait alapként elfogadó tervezésre, hanem a tározó vízszinttartásos üzemeltetésére vonatkozik (Szigyártó 2005/a).. Végül hangsúlyozni kell, a következőket is: — A módszer lényege a tározók vízszinttartó-üzemel- tetésének az előirányzása mellett és egy elvileg tetszőleges magasságban felvehető tartott vízszint alapul vételével olyan tározótérfogatok, illetve a tározók vízkivétele esetében olyan vízszállító-képességek meghatározása, a- melyek kiépítése esetén a vízszinttartás szelvényében az évi legnagyobb jégmentes vízállás a tartott üzemi szintet 1 %-os valószínűséggel haladja meg. Amely attól függetlenül áll elő, hogy az adott helyen, a tározó kiépítése és üzembe állítása nélkül az 1 %-os árvízszint milyen magasságban helyezkedne el.- A bemutatott eljárás a folyók tározóiból (például a Kiskörei-tározóból) vizet kivevő szükségtározók méretezésére csak abban az esetben használható, ha a folyamitározó duzzasztója az évi legnagyobb jégmentes árhullámok levonulása során minden alkalommal ugyanazt a szintet tartja. Ami ma általában nem teljesül. Viszont nincs annak akadálya, hogy (a körülmények mérlegelése után) a folyami tározóból vizet kivevő szükségtározó méretezése, méreteinek ellenőrzése vagy megfelelő üzemeltetése érdekében az éves nagyvizek levonulásakor a folyó tározójának ilyen vízszinttartó-üzemeltetése mellett döntsenek. A méretezés módszere Általános alapelvek A bemutatásra kerülő módszer - mint arról már szó volt - a vízszint-tartásos üzemmódon alapszik. Alkalmazásával pedig (a szükséges tározótér megléte esetén) el lehet érni az 1 %-os árvízszintek tetszőleges mértékű lesüllyesztését. így el lehet érni az 1970-es évek elejére érvényes és azóta megemelkedett 1 %-os árvízszintek szükség szerinti leszállítását is. Vagy más megfogalmazásban: segítségével a szükséges árvízi magassági biztonságot el lehet érni az 1997-ben felülvizsgált és kisebb módosítással jóváhagyott mértékadó árvízszintek (KHVM 1997) megemelése (BM 2014) és a töltések ennek megfelelő átépítésének az előirányzása nélkül is. Következésképen az árvízi szükségtározók térfogatát és vízkivételének a kapacitását úgy kell meghatározni, hogy az 1997-es mértékadó árvízszint meghatározása során a- lapnak tekintett 1 %-os árvízszint tartását előirányozva a folyó vízszintje ezt a szintet ismét csak 1 %-os valószínűséggel haladja meg. Ebből adódóan az árvízi szükségtározók hidrológiai méretezése során egy valószínűség-számítási feladatot kell megoldani: Meg kell határozni az egyes árhullámok levonulása során vízszinttartással a tározóba vezetendő V=V(H,) vízmennyiség F(V)=F{V(H,)}, továbbá egy-egy árhullám során a tározóba bevezetett Q,=Q,(H,) maximális vízhozam F(<2,)=F{eloszlásfüggvényét. Ezt követően pedig ezek felhasználásával ki kell számítani a 0,99-es függvényértékhez tartozó V0 99-es és Q,,0,99 független-változó értéket; mely nem más, mint a tározó térfogatának, illetve a vízkivétel vízszálító-képességének a keresett értéke. Más oldalról, a feladat gyakorlati megoldása során meglehetősen sok igényt kell kielégíteni. — Mindenekelőtt nyilvánvaló, hogy a különböző valószínűségű árvízszinteken minden esetben azt értjük, hogy a szóban forgó szintet az évi legnagyobb jégmentes árhullámok (az éves „nagyvizek”) milyen valószínűséggel haladják meg. Amiből következik, hogy a kitűzött feladat megoldásához alapadatként a múltbeli évi legnagyobb jégmentes vízállásokat előidéző árhullámokat kell figyelembe venni. — A tározó üzemeltetésével azt kell elérni, hogy a töltéseket a megemelkedett árvízszintek ellenére se kelljen megemelni. Mivel pedig a tervek szerint a töltések korona szintje az évi legnagyobb jégmenetes vízállások 1 %-os valószínűségű értéke felett maghatározott magassággal kellett, hogy kiépüljenek, a tározók üzemeltetésének eredményeként az 1 %-os árvízszintek nem emelkedhetnek meg. — Továbbá fontos az is, hogy az 1997. évi mértékadó árvízszintek a vízmérce-állomások szelvényében gyakorlatilag az 1970-es évi 1 %-os árvízszinteknek felelnek meg (Szigyártó 2010), s ezek az állomások közötti tölté- sezett folyószakaszokra úgy lettek meghatározva, hogy jó közelítéssel ott is az 1 %-os árvízszintekkel legyenek azonosak. Ezért a feladat megoldása során azt kell elérni, hogy az árvízi szükségtározók üzemeltetésének hatására az 1 %-os árvízszintek sehol se haladják meg az 1997. évi mértékadó árvízszintek magasságát. Ennek érdekében pedig a tározó üzemeltetése során tartandó vízszintnek (ha csak az ettől való eltérésnek igen nyomós okai nincsenek) ugyancsak ezt a szintet kell kijelölni. — Az árvízi szükségtározók úgy működnek, hogy a vízszint-tartás eredményeként folyamatosan befogadják azokat a vízhozamokat, amelyek a folyóban maradva a mértékadó árvízszint meghaladását idéznék elő. Ezért az ide vágó vizsgálatok csak azoknak a vízmérce-állomásoknak a szelvényére végezhetők el, amelyek folyamatos vízhozam-idősorral is rendelkeznek. Másrészt az e szelvényekre végzett vizsgálatok választ kell adjanak arra a kérdésre, hogy ott mekkora tá
