Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
Pomázi F. és Baranya S.: Nagy folyók lebegtetett hordalékvándorlásának új vizsgálati módszerei 2. 69 minden szemcse mérete, hanem az csak az átlagos szemnagysággal van közelítve. A vizsgálat eredményeként azt kaptuk, hogy az ADCP visszavert jelerősség alapján származtatott hordaléktöménységet ez nem befolyásolja jelentősen. Amit azonban bemutatásra is érdemesnek találtunk, az annak vizsgálata, hogy a felállított kalibrációs összefüggés a visszavert jelerősség és a mért hordaléktöménység között általánosan érvényes-e a Duna egyéb szakaszain is. Külön is kalibrálva a visszavert jelerősséget a két mintaterületen, látható (8. ábra), hogy a kalibrációs paraméterek közel esnek egymáshoz. Azonban a Dunán egy távolabb eső, más szakaszjelleggel bíró monitoring állomás szelvényéhez képest már nagyobb az eltérés (ezt a 8. ábrán két további dunai szelvényben, a közelmúltban végzett mérések eredményeivel illusztráljuk), sőt akár az is előfordulhat, hogy minden mérési sorozatra külön el kell végezni a kalibrációt. A kalibráció az ADCP esetében is pontosabbá tehető, ha az például a vízhozam alapján meghatározott tartományokra külön történik. 8. ábra. Az ADCP visszavert jelerősség kalibrálása a Duna négy, egymástól távol fekvő szelvényében: Gönyű (1791 fkm), Sződliget (1677-1674 fkm), Ráckeve (1606.5-1604fkm) és Almás (1383 fkm) Figure 8. Calibration of ADCP backscatter in four cross sections of the Danube: Gönyű (1791 rkm), Sződliget (1677-1674 rkm), Ráckeve (1606.5-1604 rkm) és Almás (1383 rkm) Az egyes eljárások alkalmazhatósága, előnyei és hátrányai A különféle direkt és indirekt módszerek tesztelése során azok gyakorlati alkalmazhatóságai, előnyei és/vagy hátrányai is értékelhetők lettek. A hagyományos filtrációs módszer diszkrét eredményeit tekintve ugyan referenciának tekinthető (a többi módszer kalibrálása rendszerint ez alapján történik), azonban maga az eljárás rendkívül körülményes, idő- (a szűrőpapírokat kétszer is több órán keresztül tömegállandóságig kell szárítani) és eszközigényes (a műszeren kívül gondoskodni kell a szűrőpapírokról, a kompresszorról, illetve magáról a szárítószekrényről is). Nem automatizálható, a laboratóriumi elemzést végző személynek a módszer minden lépésénél van teendője, amely a hibalehetőségek számát is gyarapítja. Előnye, hogy egyszerűen számítható a hordaléktöménység, nem igényel kalibrációt, sem utófeldolgozást. A nagy hordaléktöménységre azonban érzékeny, jellemzően a 100 mg/1 nagyságrendben már csak kis térfogatú minta szűrhető át, ami rontja a megbízhatóságot, az eredmény reprezentativitását. A LISST-Portable|XR egy alapvetően könnyen használható műszer, ha az elemzést végző személy kellő körültekintéssel végzi a munkáját. Az optikai modell és a fizikai beállítások megfelelő megválasztásával a megfelelően homogenizált vízminta buborékmentes betöltése után 3-5 perc alatt lezajlik az automatizált elemzés. Nagy előnye, hogy a szemeloszlásról is információt szolgáltat. Elméletileg terepi használatra is alkalmas lenne, azonban a tapasztalatok alapján a hőmérsékleti viszonyokra (egész pontosan a szelence és az elemzendő vízminta hőmérséklete közti különbségre) rendkívül érzékeny. Hideg vízmintában a hordalékszemcsék jellemzően összetapadnak és dokkokat, pelyheket képeznek, amiket a műszer nagyobb szemcsék formájában érzékel, s ún. platós szemösszetételi görbét eredményez. Ennek elkerülése végett, illetve a hőmérséklet-különbség kiegyenlítődése érdekében érdemes a laboratóriumban megvárni, míg szobahőmérsékletűre melegednek a vízminták - ez azonban sokáig tarthat. A jellemző szemcseméret függvényében a vizsgálható hordaléktöménység-tartomány is változik. Alacsony (néhány 10 mg/l-nél kevesebb) illetve magas (több, mint 300-500 mg/1) töménység esetén az eredmények megbízhatósága jelentősen csökken. Míg az első esetben nincs mit tenni, addig az utóbbi esetben hígítással javíthatunk az elemzés körülményein. A bemutatott esettanulmány, illetve egyéb, annak eredményeit szintén igazoló mérések alapján (pl. Rai és Kumar 2017, Csiti 2017) elmondható, hogy az előzetes elvárásokkal ellentétben ez az eljárás is kalibrációt igényel. A kézi zavarosságmérő eszköz kompakt mivolta miatt kedvelt terepi mérésre is alkalmas eszköz. Kezelése könynyü, az elemzés gyors (kb. 1 perc). Kis vízminta is elegendő a méréshez, azonban kérdéses az eredmények reprezentativitása. A bizonytalanságot tovább növeli, hogy az üvegszelencének tökéletesen foltmentesnek kell lennie, s hogy a minta színe is hatással lehet az eredményekre (pl. a szerves anyagot jelentős mennyiségben tartalmazó vízfolyásokban). Az optikai zavarosságot leíró (NTU) értéket minden esetben kalibrálni szükséges. A hagyományos módszer kiváltására az egyik leginkább alkalmasnak tűnő eszköz a terepen is in-situ bevethető LISST-ABS. Ehhez az indirekt eljáráshoz nincs szükség fizikai mintavételre (ezáltal laboratóriumi elemzésre sem), előzetes kalibrálás után pontbeli, ám pillanatszerű hordaléktöménység értékeket szolgáltat. Ezáltal az automatizált műszer kvázi folytonos függély- és szelvény menti profilozásra is alkalmas. Kezelése könnyű, s csak minimális utófeldolgozást igényel (eredmények megjelenítése, értékek esetleges szűrése stb.). A szemcseméretre azonban érzékenynek bizonyul, így körültekintő kalibrálás szükséges. Az ADCP visszavert jel erősség kalibrációja rendkívül hasznos, hiszen a műszer alkalmazása vízhozam- és áramlásméréseknél mindennapos, így a többletinformációk kinyerése kézenfekvő feladat a lebegtetett hordalékvándorlás monitoringjában. A kalibráció elméleti háttere megalapozott - maga a kalibráció összetett, ugyanakkor könnyen
