Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
68 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 3. sz. 6. ábra. Rio Grande 1200 kHz típusú ADCP műszer Figure 6. Rio Grande 1200 kHz ADCP AZ ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉS EREDMÉNYEINEK ÉRTÉKELÉSE A direkt és indirekt eljárások összehasonlításának elsődleges célja az idő- és eszközigényes hagyományos szürőpapíros módszer kiváltására megfelelő alternatívák vizsgálata és kalibrálása volt. A filtrációs módszer alapjában véve egy megbízható módszer, így a többi eljárás eredményeit viszonyítani lehet annak eredményeihez. A 7. ábra egyes diagramjain a vízszintes tengelyen a LISST-Portable|XR, kézi zavarosságmérő ill. LISST-ABS műszerek esetében a műszer által alkalmazott mértékegységben kapott értékek, a függőleges tengelyen pedig a filtrációs módszerrel kapott hordaléktöménység értékek vannak felvéve. Az ADCP visszavert jelerősség kalibrálásához az ún. relatív visszavert jelerősség (RB) értékeket kell a mért hordaléktöménység logaritmusával összevetni. A kapcsolat felállítása minden esetben egyszerű, lineáris regresszióval (vagyis a legkisebb négyzetek elve alapján) történt. 7. ábra. Az indirekt módszerek kalibrálásához felállított összefüggések Figure 7. Calibration curves of indirect methods Az eredmények alapján belátható, hogy két okból kifolyólag van szükség kalibrációra: (1) az indirekt módszerekkel kapott értékek jellemzően nem (mg/1) mértékegységben értendők (ld. a kézi zavarosságmérő (NTU) zavarossági egységet határoz meg, a LISST-ABS pedig a kalibrálás elvégzéséig csak ún. kalibrálatlan hordaléktöménység értéket rögzít), (2) noha a LISST-Portable|XR megadja a lebegtetett hordalék tömegkoncentrációját, a műszer működési elvéből kifolyólag az eltér (felülbecsli) a hagyományos eljárás eredményeként kapott értékektől. Kalibráció A mérések kezdete óta széles vízhozam- illetve hordaléktöménység-tartomány lefedésére volt lehetőség. A több-száz minta elemzése alapján az alkalmazott direkt és indirekt lebegtetett hordalékmérési módszerek minősíthető vé váltak. Az indirekt módszerek kalibrálásához jellemzően erős kapcsolatokat lehet felállítani. Látható, hogy a kapcsolatok a középvízi tartományban mondhatók a legerősebbnek, majd a nagyobb vízhozamok esetén növekszik a szórás. A magyarázat keresésekor a szokásos megközelítésen túl - vagyis, hogy az értékeket érdemes tartományokra osztani (jellemzően a vízhozam vagy a hordaléktöménység alapján), s azokra külön kapcsolatokat felállítani - érdemes megvizsgálni, esetlegesen milyen korlátozás rejlik az egyes módszerekben. A hagyományos módszerek szinte minden lépésükben manuális beavatkozást igényelnek, amelyek során az emberi hibázás lehetősége halmozódhat. Hibázási lehetőségre példák: tömegállandóságig szárított szűrőpapír tömegét ±0,1 mg pontossággal kell lemérni, légmentesen kell tárolni, a minta térfogatát ml pontossággal, „szemre” kell lemérni, a vízminta áttöltésekor ügyelni kell arra, hogy mindig megfelelően homogenizálva legyen stb. Az akusztikus ill. optikai módszerek egyaránt érzékenyek a szemcseméretre. Az optikai módszerek közül a LISST-Portable|XR esetén ugyan be lehet állítani, milyen optikai modell alapján, s milyen hordalékanyagot feltételezve határozza meg a hordaléktöménységet a műszer, de a lebegtetett hordalék ásványos összetétele ritkán homogén. Egyelőre kevés tanulmány született a LISSTPortable[XR beállításainak vizsgálatáról. Egy, a BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszéken készített diplomamunka eredményei alapján bemutatásra került, hogy a Duna esetében az eszköz nem érzékeny az ásványos öszszetételre (Éles 2019). Ennek magyarázatához hozzátartozik, hogy a Duna ásványos összetételében a négy fő alkotó ásvány közel azonos arányban fordul elő, s ezek sűrűsége, illetve törésmutatója nem különbözik számottevően. A VELP TB 1 kézi zavarosságmérő esetében felmerül a reprezentativitás kérdése, ugyanis a minta elemzésére használt üvegcse térfogata 10 ml. A keverés nélküli környezetben a durva/fmom frakció közti megkülönböztetés hiánya mindenképp jelentős hibaforrás. A LISST-ABS esetében már az eszközre vonatkozó gyári ajánlás (Sequoia Inc. 2017) alapján is abban a szemcseméret-tartományban bizonytalanok a műszer eredményei, amelybe a Duna jellemző szemátmérője (20 pm) is tartozik. A minél pontosabb kalibráció érdekében tehát érdemes lesz a jövőben megvizsgálni a szemcseméret, szemösszetétel hatásait is. Az ADCP műszer kalibrálásakor a szonár-egyenlet (Gartner 2004) figyelembe tudja venni a szemcseméretet a hordalékszemcsén való szóródás és elnyelődés leírására szolgáló paraméter meghatározásában. Az eddigi dunai méréseink alapján megvizsgáltuk, hogyan befolyásolja a számított hordaléktöménységet, ha nem ismert pontosan
