Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 2. szám
Völgyesi István: Mértékadó árvízszint és talajvíz-árhullám 25 áramlási viszonyokat, hanem gyakran lokális állapotokat (pl. egy felszín alatti csőtörés) jelezhet. Pontatlanságot okozott az is, hogy a talajmechanikai fúrásokban csak a „megütött”, és nem a nyugalmi talajvízszinteket mérték. Az időben változó talajvízszintek tranziens modellezése alapján történő kalibrálás még több nehézséggel járt. Különösen a talajvízszintek időbeni változásaira, a dunai árhullámokkal való kapcsolat kimutatására lett volna szükség. De mindössze három olyan észlelőkút volt, amelyekből a 2013-as árvíz alatti mérések (Trischler 2013) használható eredményekre vezettek. A mért és számított értékek (nem túl jó) illeszkedését az 4. ábra illusztrálja, ezen egy, a Dunától 630 m-re lévő kút adatai láthatók a tetőzést megelőző, illetve követő, összesen 60 napos időszakra. A számított tetőzés (vastag vonal) 15 cm-rel magasabban alakult, illetve kb. 5 nappal korábban következett be, mint a mérések szerint (vékony szaggatott vonal). 1° Max. time: I 99.5 Max. value: I 60 Ticks: I 101.5 Ticks: 15 PT R? Observation Options W Draw horizontal grid l* Draw vertical grid Í5* Auto Adjust Min/M ax 4. ábra. Mért és számított talajvíz szintek (V/l megfigyelőkút a 2013-as árhullám 60 napos időszaka alatt) Figure 4. Measured and computed groundwater levels (V/l observation well during the 60-days period of the flood of 2013) A modellezés kimutatta, hogy egy átlagos árhullám esetén magasabb talajvízszintek alakulnának ki, mint ami 2013- ban észlelhető volt. 2-4 m-es mélységek helyett csak 1 -3 nies mélységeket jelez a modell, sőt - néhány kis foltban terep feletti nyomásszintek is megjelennek - a tetőzés napjaiban. Számos további eredmény közül most csak a tranziens számításokkal meghatározott vízmérlegeket mutatjuk be. Az 5. ábrán annak az utolsó kétnapos periódusnak a vízháztartási jellemzői szerepelnek, amelyben - mindkét esetben - a tetőzés kialakult. A modellezés legfontosabb gyakorlati célja a tervezett szivárgórendszerből eltávolítandó vízmennyiség meghatározása volt, és éppen ebben a periódusban lesz a szivárgórendszer hozama is maximális. Tranziens modelleknél figyelembe kell venni, hogy a vízmérleget nem úgy értelmezzük, mint permanens állapotban. (Permanens esetben kötelezően egyensúlyt mutatnak a modellek; időtől független állapotban a ki- és belépő vízmennyiségeknek meg kell egyezniük, mert ha például a belépő vízmennyiség folyamatosan nagyobb lenne a kilépőnél, akkor a vizsgált rétegek - felrobbannának?) Tranziens esetben - a folyamat egy kiragadott kétnapos állapotában - a talajvízszint folyamatosan emelkedik, emiatt a dinamikusan változó modelltérből (a kétfázisú zónából, ahol a modell vízmozgást számol) víz lép ki felfelé, és az eddig háromfázisú, "száraz" pórustér feltöltődik. Ez a mennyiség szerepel az ábrákon "Kilép a modellből" megjelöléssel. Pontosabban arról van szó, hogy a Duna felől egyre nagyobb mennyiségben érkező víz betározódik. (És ebből a betározott pórusvízből kaphat utánpótlást a talajvíz-rezsim, ha majd a szintek süllyedni kezdenek.) Az átlagos árhullámnál ez a tározódó vízmennyiség lényegesen kisebb, mint a 2013- asnál, mert ebben az esetben a talajvízszint-emelkedés jórésze már a vizsgált kétnapos periódus előtt megtörtént. A másik nagy különbség a Ny-i perem felől érkező víz mennyiségében van. Az átlagos árhullám magasabb talajvízszintet hoz létre a területen, ezért a perem és a belső területek közti gradiens kisebb lesz. (Elvileg elképzelhető olyan magas árvíz is, amelyik egyáltalán nem teszi lehetővé, hogy a peremek felől víz érkezzen.) Továbbá: az átlagos árhullám vizsgálatakor nem vettünk figyelembe evapotranszspirációt. Ez egy olyan elhanyagolás, ami egy télen kialakult átlagos árhullám viszonyait veszi figyelembe. Ilyenkor állhat elő a legnagyobb szivattyúzási igény. (A 2013-as árvíz nyáron volt, ennél szükség volt az evapotranszspiráció számítására a valóságközeli kalibráció érdekében.) Végül pedig nagy különbséget jelez a modell a szivárgókba érkező vízmennyiségeknél, ez azonban azért van, mert a két modell futtatás két különböző állapotot szimulál: • 2013-ra csak a nem teljes kiépítésű pünkösdfürdői drének hozamát számította a modell, ez 9 156 m3/d. (az ábrán P-vel jelölve), • az átlagos árhullámra tervezett állapotban pedig 12 563 m3/d, ami a teljesen kiépített pünkösdfiirdői drének hozama (szintén P-vel jelölve), • szintén átlagos árhullámra &27 308 m3/d pedig csak a Római-parti dréneké (R-rel jelölve). A drénhozamokkal kapcsolatban némi lehetőségünk nyílt a modell és a valóság összehasonlítására: 2013-ban a pünkösdfürdői drén maximális hozama - a tetőzés napján - a számított 9 156 mVd helyett 14 370 m3/d volt. Igaz ugyan, hogy ez utóbbi érték meglehetősen bizonytalan, talán az átemelőtelepekhez nem csak szivárgó víz érkezett. Továbbá a pünkösdfürdői védvonalon kiépített ún. JET fal és a szivárgó kialakítása nem pontosan ismert, ezért lehet, hogy a modell nem a tényleges helyzetet írja le. Az öblözet teljes vízforgalma (összes ki- és belépő vízmennyiség) nem nagyon különbözik, viszont ezen belül az egyes rész-mennyiségek nagyon is eltérőek. Az eltérések legfőbb oka az, hogy az átlagos árhullám lényegesen nagyobb tartósságú. Korábban különböző határfeltételekkel több modell készült a tervezett Római-parti drének hozamának meghatározása céljából, az árhullámok dinamikájának figyelembevétele nélkül (BME 2017), tehát úgy, mintha a Duna vize folyamatosan a MASZ (vagy a fölötti) szinten állna.
