Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 2. szám
14 Hidrológiai Közlöny 2022. 102. évf. 2. szám A Duna lebegtetett hordaléktöménységének monitoringja fix telepítésű zavarosságmérő műszer alkalmazásával Vas László Tamás Alsó-Duna-völgyi Vízügyi Igazgatóság, Vízrajzi Osztály, kiemelt műszaki referens (E-mail: vas.laszlo@aduvizig.hu) Kivonat A folyók hordalékszállításának megbízható mérése és számítása az operatív és nem operatív folyami monitoringfolyamatok szinte utolsó jelentősebb pontatlanságokkal tarkított szegmense. A jelenleg alkalmazott hordalékhozam-görbés (G=f(Q)) módszer a legtöbb esetben nem nyújt kellő pontosságú eredményt, a bizonytalanság akár 150%-os is lehet. Kísérleti jelleggel zavarosságregisztráláson alapuló közvetett módszert tesztelünk, amely a part menti zavarosság és a szelvényen átáramló hordalékhozam közötti összefüggés keresésén alapul. A part menti zavarosságot fix telepítésű zavarosságmérővel regisztráljuk, míg a szelvényen átáramló hordalékhozamot hagyományos módszerekkel mérjük. A feldolgozás során elvégezzük a vett minták laboratóriumi feldolgozását, a lebegtetett hordalékhozam meghatározását, valamint az egyidejű mérések és mintavételek alapján a módszerek összehasonlítását. A kutatás során kapcsolatot állítunk fel a zavarosság és a lebegtetett hordaléktöménység, a szonda által mért zavarosság és a kézi zavarosságmérő által mért zavarosság, valamint a part menti hordaléktöménység és a szelvénymenti hordalékhozam között. A két módszerrel mért értékek jó egyezést mutatnak, de a közvetett módszer verifikálását szükségesnek tartjuk nagyobb adathalmazra kiterjeszteni. Kulcsszavak Duna, lebegtetett hordalék, zavarosság, hordalékhozam, monitoring._______________________________________________________ Suspended sediment monitoring of the Danube with turbidity sensor Abstract Operative and nonoperative sediment monitoring may be the last uncertain part of the riverine monitoring processes. In most of the cases, the available suspended load rating curves are not adequate enough. The uncertainty of the results based on these rating curves could be 150%. An indirect method based on turbidity registration is tested in order to find a relationship between near-bank turbidity and the suspended sediment load flowing through the whole cross-section. The near-bank turbidity is registered by a fixed (to a pontoon) turbidity sensor, while the suspended sediment load is determined with traditional methods (discharge measurement, suspended sediment sampling, calculation). The necessary calculations and analyses were carried out after the measurements in order to find the relationships. Turbidity versus suspended sediment concentration, sensor turbidity versus turbidimeter turbidity, near-bank turbidity versus suspended sediment load relationships were found during the research. However, the results achieved are promising but the measurements have to be continued in order to refine the relationships. Keywords Danube, suspended sediment, turbidity, suspended sediment load, monitoring. BEVEZETÉS A folyók hordalékszállítási viszonyainak és hordalékháztartásának ismerete elengedhetetlen a folyógazdálkodással foglalkozó szakemberek számára. A folyók mentén lévő hordaléknyilvántartó szelvényekben rendelkezésre álló adatok segítségével megfigyelhetőek az időbeli változások, a mellékágak és a hullámterek hatása a hordalékháztartásra, ami lehetővé teszi a szelvények közötti lerakódás és kimosódás vizsgálatát. Fontosságát mutatja továbbá az is, hogy az elmúlt évtizedben számos neves intézmény (University of Natural Resources and Life Sciences, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nemzeti Közszolgálati Egyetem Víztudományi Kar) vizsgálták a kérdéskört, számos projekt (SEDDON, DanubeSediment) keretében (.Baranya és társai 2015, Habersack és társai 2019a, 2019b). A hordalékszállítás törvényszerűségei régóta ismertek, azonban a gyors és hatékony mérési, pontos számítási vagy származtatási módszerek további fejlesztést igényelnek. A magyarországi gyakorlatban jelenleg egy folyó hordalékszállítási viszonyait egy adott szelvényben az aktuális szelvényre szerkesztett hordalékhozam-görbe írja le, amely a vízhozam függvényében adja meg a hordalékhozamot (G=f(Q)). A hordalékhozam görbéket a vízhozamméréssel egyidőben történő lebegtetett hordalékmintavétel eredményei alapján lehet megszerkeszteni. Ezeknek a méréseknek az időbeli ütemezését az Országos Vízügyi Főigazgatóság (OVF) és a vízügyi igazgatóságok mérési terve szabályozza. A jelenlegi gyakorlat szerint évente 5 mérés történik, előre meghatározott időpontokban. A hidrológiai helyzet függvényében többletmérések kerülnek elvégzésre, így az egy évben elvégzett mérések száma egy szelvényben 5-10 mérés. A mérési eredményekre szerkesztett hordalékhozam görbével a hordalékszállítási viszonyokat csak közelítő módon lehet leírni. A görbe és a mért pontok, valamint a mért pontok közötti eltérés azonos vízhozam esetén jelentős: a Duna dunaújvárosi szelvényében például ~ 3 000 m3/s vízhozamnál átáramolhat 80 kg és 250 kg lebegtetett hordalék is másodpercenként. A hordalékhozam görbe nem tudja figyelembe venni az árhullám során levonuló hordalék mennyiségének valószínűsíthető hurokgörbéjét. Nem lehet a görbével továbbá figyelembe venni egyéb, nem feltétlenül a folyómederben lezajló folyamatokat, amik hatással vannak a levonuló hordalék mennyiségére. A hordalék mennyisége függhet attól, hogy milyen eredetű (csapadék vagy hóolvadás) vagy melyik részvízgyűjtőből érkezik az árhullám. Számít természetesen az is, hogy milyen vízállással vonul le az árhullám, hiszen a magasabbak lerakodott iszapot moshatnak ki a mellékágakból vagy a hullám
