Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
Kerék Gábor: A videó alapú vízsebességmérés alapjai, és annak alkalmazhatósága jégzajlásos folyószakaszon 93 9. ábra. A Duna közelítő keresztszelvénye Bajánál az LSPIV adatok feldolgozásához (HBaja-205 cm) Figure 9. Estimated cross-section of Danube at Baja for LSPIV processing (HBaja=205 cm) Mindezek ismeretében a korábbiakban ismertetett III. sz. sebességprofil alkalmazásával határoztam meg a szállított vízhozamot, mivel a tapasztalatok alapján ezzel a közelítő profillal becsülhető legpontosabban egy természetes folyó függélymenti sebesség-eloszlása. Ezzel a módszerrel a szelvény szállított vízhozama 1994 m3/s-ra adódik, amely a bajai vízmérce vízhozamgörbéjén ábrázolva a következő (10. ábra)'. 10. ábra. A Duna bajai szelvényének 2010. 01. 01. óta érvényes vízhozamgörbéje és az LSPIV alapján számított vízhozam (narancs színű pont) Figure 10. Discharge rating curve valid since 01. 01. 2010 for the Danube section at Baja and the calculated LSPIV discharge (orange point) Az LSPIV alapján számított-becsült vízhozam mintegy 15%-kal meghaladja a vízhozamgörbe alapján meghatározható vízhozamot, amely a vízügyi ágazatban általánosan elfogadott eltérést meghaladja ugyan, azonban figyelembe véve a számításhoz felhasznált információk bizonytalanságát, kielégítő egyezésnek mondható. ÖSSZEFOGLALÓ ÉRTÉKELÉS, KÖVETKEZTETÉSEK A bajai jégzaj lásos videó gyorselemzésének egyik legfontosabb konklúziója, hogy geodéziai módszerekkel bemért illesztőpontok hiányában is elvégezhető a képsorozat ortorektifikációja, amennyiben a képeken egyértelműen azonosítható tereppontok találhatók. Hasonlóan fontos következtetés, hogy a felszíni jelzőanyag minősége döntően befolyásolja az elemzés elvégezhetőségét. A korábbi, döntően kisvízfolyásokon elvégzett mérések feldolgozásakor szembetűnő volt, hogy az ott megfigyelt habosodás viszonylag gyorsan megváltozó mintázata már ls-os képmintázási idővel sem adott értékelhető sebességmezőt, csak ennek jelentős sűrítésével lehetett reális eredményeket elérni. A Dunán a zajló jégtáblák ehhez képest egy lényegesen állandóbb mintázatot jelentenek a folyó felszínén, ebben az esetben a 30 s-os képminta, és a viszonylag kicsi, 704x576 pixeles képfelbontás sem lehetetlenítette el a sebességmező meghatározását. Dolgozatomban egy újszerű vízsebességmérési eljárás, az LSPIV (Large Scale Particle Image Velocimetry) módszer alkalmazhatóságát vizsgáltam meg egy dunai j égzajlásos videó elemzésével. A módszer egy indirekt vízsebességmérési eljárás, melynek alkalmazásával az áramló vízfelszínről készített videófelvétel alapján tehetünk számszerű becslést a víz felszíni sebességére, majd egy kézi számítással egyszerűen elvégezhető numerikus módszer alkalmazásával a keresztszelvény sebesség-eloszlására vonatkozóan. A dolgozatban két numerikus hidraulikai módszert ismertettem, melyek alkalmazásával megbecsülhető a sebességprofil mélységmenti eloszlása, és a szelvény pillanatnyi vízhozama is. A turbulens faltörvény egy elméletibb, míg a H-ADCP-k kalibrációs elvén alapuló módszer egy gyakorlatiasabb megközelítésben közelít ugyanazon probléma megoldása felé. Korábbi vizsgálatok alátámasztották, hogy mindkét módszer alkalmas a kitűzött cél elérésére. Jelen korunk hidrometriai eszközei - különösen az akusztikus elvű sebesség- és áramlásmérők - magas technikai színvonalon megalkotott, a mindennapi használathoz robusztusán tervezett berendezések, melyek a korábbi — zömmel mechanikus elven működő - eszközök mérési hatékonyságát megsokszorozzák. Rendkívül széles vízjárási tartományban alkalmazhatók, gyakorlatilag a néhány 0,010 m3/s-tól a 10000 m3/s nagyságrendig alkalmasak a vízhozam, és számos áramlási jellemző nagyfelbontású meghatározására. Joggal vetődhet fel tehát a kérdés, hogy ilyen technikai tudású eszközök birtokában hol vehető haszna egy alapvetően műszaki becslésen alapuló eljárásnak, az LSPIV-nek? A folyókonjégzajlás alkalmával a vízhozammérés szünetel, ugyanakkor az adatigény folyamatos. Megfelelően kalibrált LSPIV eljárásrenddel ez az igény biztonságosan kielégíthető. Túl ezen az utóbbi években hazánkban is megnőtt a villámárvíz-jellegű események száma. A vízügyi igazgatóságok hidrológiai szakcsoportjai részben kapacitáshiány, részben a villámárvizek rövid időtartama miatt ezen események hidrológiai meghatározásáról rendszerint „lemaradnak”. Sok esetben a teljes árhullám méretlenül vonul le, kis vízgyűjtőkön pedig rendszerint egyetlen vízrajzi mérőállomás sem működik, hogy az árhullámok csúcsvízhozamait utólag rekonstruáljuk. Az ilyen esetekre lehet hatékony eszköz a videó alapú eljárás, mivel az esemény közvetlen megörökítéséhez elegendő egy megfelelő helyről rögzített néhány 10 másodperces videófelvétel.
