Hidrológiai Közlöny, 2017 (97. évfolyam)
2017 / 4. szám - SZAKMAI CIKKEK - Szigyártó Zoltán - Váradi József: Javaslat az árvízi szükségtározók által tartott árvízszintekre
24 Hidrológiai Közlöny 2017. 97. évf. 4. sz. Javaslat az árvízi szükségtározók által tartott árvízszintekre Szigyártó Zoltán* és Váradi József** *Vasdiplomás okleveles mérnök, a Magyar Tudományos Akadémia doktora, címzetes egyetemi tanár (E-mail: prof.szigyarto@t-online.hu ) **okleveles vízépítő mérnök, az OVF Vízügyi Tudományos Tanácsának elnöke (E-mail: varadijgy@gmail.com ) Kivonat A Tisza menti árvédekezés szempontjából alapvető fontosságú a Tisza Szolnok feletti szakaszán mára már elkészült hat árvízi szükségtározó, melyeket - a mértékadó hazai szakmai körök véleménye szerint - vízszinttartással kell üzemeltetni. Ugyanekkor a tartandó vízszintekkel kapcsolatban eddig még döntés nem született. Ezért láttuk szükségesnek, hogy az említett hat szükségtározó által tartandó szintek meghatározására egy célszerűen alkalmazható módszert dolgozzunk ki. A vizsgálatok során abból az egyszerű elvből indultunk ki, hogy ha minél magasabb a tartott szint, a tározó annál ritkábban kerül elárasztásra. A két elárasztás között eltelt idő pedig - a szükségtározók üzembe állítása ellenére - a védekezés költségeit semmivel sem csökkentené és emellett pedig lehetetlenné is tenné a kiépítésükre fordított kiadások megtérülését. Más oldalról nézve, a gyakori elárasztással szükségképpen együtt jár a tározó területének az igénybe vétele, és az emiatt jelentkező kártérítés összegének az emelkedése. így, e két körülmény mérlegelésével arra lehet jutni, hogy a tározó által tartandó szint valahol az 5%-os árvízszint magasságának a környékén, a két egymás utáni elárasztás közötti idő pedig valahol a 20 év körül legyen. A kitűzött cél eléréséhez hosszú, megbízható adatsorokra van szükség. Ilyenek azonban a szükségtározók szelvényében nincsenek. Ezért kellett azt vizsgálni, hogy a tartott szintek miként alakulnának akkor, ha a tározók vízkivétele a vízmércék szelvényében lenne (1. táblázat), és az így kapott adatokat miként kell átszámítani a vízkivételek szelvényére. Az ennek megfelelő számítási módszert mutatja be a jelenlegi hat tározó szelvényére a 2. és a 3. táblázat. Kulcsszavak Tisza, árvízi szükségtározó, tartott árvízszint, matematikai statisztika, 5%-os valószínűségű nagyvíz, MASZ, valószínűség, átlagos visszatérési idő. Proposal for flood levels maintained by flood retention reservoirs Abstract The six flood retention reservoirs completed so far along the Tisza River are very important with regard to flood control, because they are made to decrease the height of flood level which increased considerably from the 1970s. In connation with these reservoirs it is an accepted judgment among experts that these flood retention reservoirs must be operated to perpetuate flood level. Namely, while operating these reservoirs, in the section of their inlets, the flood level must be perpetuated at a well-chosen height. At the same time effect of reservoir operation (for instance quantity of discharge conducted there) depends basically on the level perpetuated. For this reason the aim of the study is to present a method for sizing the height of perpetuated level of these reservoirs operating along river Tisza. It was assumed that the higher of perpetuated level the much more rare inundation of reservoir occurs. It is also assumed the long time period will occur between two inundations of a reservoir and additionally reduction of the costs of flood protection would not occur in spite of the operation of the reservoirs and it would not affect the investment return. On the other side, the consequence of using the reservoir territory the compensation cost goes hand in hand with frequent inundation. Deliberation of these circumstances led to the result that perpetuated level of the reservoir must be somewhere around the height of 5% probability of yearly ice-free water level maximum (NVs%) and the average time between two inundations of the reservoir must be around 20 years. It is evident that this kind of demands can be contented only by investigations based on mathematical statistical methods. However, problem occurs that along the Tisza River, in the vicinity of this kind of reservoirs there are only 11 gauging stations having proper (reliable and long enough) series of observations (Table I), and likewise today, it cannot be expected that such kind of reservoirs will be constructed in the section of a proper gauging station in the future, as well. For this reason such method had to be developed, which gives possibility of computation NVs% for section of a reservoir inlet on the basis of a linear interpolation between data of proper gauging stations situated upward and downward along the river from the reservoir. As a result of our investigation, it was fund that basis of the interpolation should not be NVs% values, rather the differences between SFLmi and NVs% which are available for each gauging stations (Table 2). Additional problems were caused by two claims originated from the side of flood security. First, the perpetuated flood level of this reservoirs should not be nearer to the dam crest than 1.00 m, and further as a second claim, the NV5% is available with the accuracy of 1.0 cm and it is burdened with a random error of 10 cm. However, all these problems can be solved by the following instruction: Knowing the altitude of dam crest and NVs% above sea level, the “initial altitude” of perpetuated level is obtained by a deduction of altitude of dam crest from NVs%. Further on the value of “implemented altitude” for the perpetuated level is obtained by that: If the “initial altitude” is smaller than 1.00 m or it is equal with that than the “implemented altitude” will be 1.00 m. Otherwise 0.50 m is added to 1.00 m again and again as far as the value obtained is greater than the “initial altitude” and in the same time it is equal with the wanted “implemented altitude”. Based on these instructions the result of determination of perpetuated flood level is demonstrated for 11 gauging stations in Table 1. and procession of computation for inlets of reservoirs are presented step by step for the already constructed six reservoirs in Table 3. Keywords River Tisza, flood control, flood retention reservoir, perpetuated flood level, mathematical statistics, probability, average return period.
