Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
65 Pomázi F. és Baranya S.: Nagy folyók lebegtetett hordalékvándorlásának új vizsgálati módszerei 2. nagy csoportját (akusztikai és optikai elven működő eszközök) csak röviden mutatjuk be. Az optikai elven működő eszközök az általuk kibocsátott fénysugaraknak a vízmintán történő áthaladása közben a mintában lévő részecskékkel történt kölcsönhatás során tapasztalható megváltozásait mérik, elemzik (Baranya és társai 2017). A vízmintába bocsátott fény (jellemzően lézer- vagy infravörös fény) intenzitása megváltozik, amikor hordalékszemcsékkel találkozik - az intenzitás változásának mértékéből következtetni lehet a mintában található szilárd anyag mennyiségére, a hordaléktöménységre. Optikai elven működő eszköz például a terepi mérésre használt LISST- 200X és a Solitax ts-line se szonda, vagy a jellemzően laboratóriumban alkalmazott LlSST-Portable|XR és a VELP TB 1 kézi zavarosságmérő. Az akusztikus eszközök hasonlóan működnek az optikus eszközökhöz képest, azonban fényhullámok helyett hanghullámokat bocsátanak a vízmintába, s a lebegtetett hordaléktöménységre a hanghullámok visszaverődése alatt bekövetkező változások elemzéséből következtetnek. Ilyen eszköz például a LISST-ABS (Acoustical Backscatter Sensor), de az eredetileg áramlásmérésre használt ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) is. Az optikai és az akusztikus eszközök egyaránt érzékenyek a szemösszetételre, a szemcseméretben jelentkező inhomogenitásra (finom és durva szemcsék). Jelen tanulmány előzményeként javaslatot tettünk nagy folyók lebegtetett hordalékmonitoringjának módszertani fejlesztésére, amiben a fenti indirekt eljárások kiemelt szerepet kaptak. Ennek a cikknek a célja, hogy a hagyományos (direkt, közvetlen) és a modem (indirekt, közvetett) lebegtetett hordaléktöménység mérési eljárásokra egy összehasonlító elemzés eredményeit mutassa be, annak érdekében, hogy a jelenleg fejlesztés alatt álló hazai lebegtetett hordalékmonitoring jó gyakorlatának kialakítására útmutatásul szolgálhasson. Az összehasonlító értékelő elemzésünket nagyszámú hordalékmérés alapján hajtjuk végre, amit a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával megvalósuló „Tiszta ivóvíz: a biztonságos ellátás multidiszciplináris értékelése a forrástól a fogyasztókig” - továbbiakban Tiszta Ivóvíz - elnevezésű projekt keretében hajtottunk végre. A MINTATERÜLETEK A lebegtetett hordalékmérési eljárások vizsgálata tehát a Tiszta Ivóvíz projekt keretében történt, melyben 2019 februárjától egy éven keresztül kéthetente, két mintaterületen (1. ábra) történik lebegtetett hordalékmérés. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszéke, a két dunai mintaterületen, Sződliget térségében a Duna 1677-1674 fkm és Ráckeve térségében a Duna 1606.5-1604 fkm szelvényei között, mindkét területen 3-3 keresztszelvényben a lebegtetett hordalék méréséért - elsődlegesen a hordalékhozam meghatározásáért - volt felelős. A keresztszelvények kitűzéséhez Budapest északi és déli ivóvízbázisán 3-3 parti szűrésű kút szelvénye került kiválasztásra, ugyanis a projekt egyik célja a parti szűrésű kutakban található ivóvíz minőségi paramétereinek összekapcsolása hidrológiai, hidromorfológiai és meteorológiai paraméterekkel. 1. ábra. A két mintaterület: Sződliget és Ráckeve Figure I. Case study areas: Sződliget and Ráckeve A kétheti rendszerességű mérések során mindkét területen sikerült a kisvíztől nagyvízig tartó tartományban méréseket végrehajtani, az északi (sződligeti) területen 850- 3350 m3/s, a déli (ráckevei) területen 1090-4600 m3/s vízhozam intervallumban. Ennek köszönhetően a mért hordaléktöménység adatok a mérési eljárások tesztelése szempontjából elegendően széles tartományban mozogtak. A jelen cikkben bemutatott eredmények mintegy 500 pontbeli vízminta elemzése alapján készültek. ALKALMAZOTT MÓDSZERTAN Terepi mintavétel A hordalékmérés során a mintavételi pontok függélyenként az ún. 5-pontos módszert alkalmazva (vagyis rendre 0,05H, 0,20H, 0.60H, 0,80H és 0,95H mélységben, mindig az aktuális H vízmélység függvényében) (BMFLUW 2017), szelvényenként három fuggélyben (a függélyek helye a projekt során változatlan) kerültek kiválasztásra. A mintavétel a US P-61-A1 izokinetikus mintavevővel történt, a mérést követő pár napon belül pedig a laboratóriumi elemzés is megtörtént. A laboratóriumi elemzés a hagyományos fíltrációs eljárás mellett különféle optikai elven működő eszközök (LISST-Portable|XR és VELP TB 1 kézi zavarosságmérő) alkalmazásával egészült ki. A terepi mérés során az izokinetikus mintavétellel egyidejűleg, ugyanabban a pontban a LISST-ABS műszerrel akusztikus elvű töménységmérés is történt. Az egyes függélyekben a mintavétel ideje alatt fix hajós akusztikus Doppler elvű (ADCP) áramlásmérés zajlott, amely egyrészt szükséges volt a hordalékhozam számításához, másrészt az ADCP visszavert jelerősség kalibrálása is a függély menti visszavert jelerősség (echo intensity - EI) profilok alapján történt. A függély menti mérések minden esetben szelvény menti ADCP és LISST-ABS mérésekkel
