Hidrológiai tájékoztató, 1984
1. szám, április - TERÜLETI VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Vágás István: "A Tisza hidrológiájának múltja és jövője" (Gondolatok az MHT Hidraulikai és Műszaki Hidrológiai Szakosztálya 1983. április 25-i ülése napirendjéhez)
ki — akár csak ideiglenesen is — a nyárigátakkal a mai hullámtérből, annál magasabb vízállásokra számíthatunk a töltésezés óta megszokottá vált vízállásokhoz képest a nyárigátmagasságok tartományában. A folyó megrövidítése, az elfajult kanyarulatok átvágása véleményünk szerint szükségszerű volt egyrészt a szűkebb töltésközök eléréséhez (hiszen számos holt folyóág a töltéseken kívülre került!), másrészt a mederállandóság követelményei is emellett szóltak. A helyi esések megnövekedésével a vízfolyás sebessége is kedvezőbb lett az átvágásoknál. Tévesnek ítélhetjük azonban azt a szakmai körökben is elfogadott véleményt, hogy a folyó megrövidülése az árhullámok levonulását is meggyorsította. Az árhullámoknak ugyanis sokkal hatékonyabb gyorsítója a hullámtér kialakítása, a vízkiterülés radikális megszűkítése volt. De, a duzzasztások miatt ez a hatás is csak korlátozottan érvényesülhet. Az alapvető természeti adottságokat: a kis esést és a mellékfolyók meglétét megváltoztatni (kis mértékben) csak az átvágásos vízszínesés-növeléssel lehetett, azt is csak helyileg, hiszen sem a Körös, sem a Maros torkolatát, sem pedig a Duna befogadó szelvényét nem süllyeszthették lejjebb. így az említett folyók visszaduzzasztásai a szabályozás után is változatlanul mértékadóak maradhattak. 3. A természetes vízszínduzzasztások és -süllyesztések meghatározó szerepe a főfolyó és a mellékfolyók vízjárásában A Tisza vízrendszerének folyói még akkor is duzzasztott, vagy süllyesztett vízszínűek, ha a vízmozgás történetesen hosszú időn keresztül permanens volna. Ennek az az oka, hogy a duzzasztás- vagy süllyesztésmentes, vagyis a permanens, hely szerint és idő szerint is állandó sebességű vízmozgáshoz az is kellene, hogy a főfolyó adott vízhozamához a betorkolló mellékfolyónak olyan meghatározott vízhozamát társítsuk, amely a máiközös folyószakaszból sem duzzasztást, sem süllyesztést nem továbbít sem a főfolyóra, sem a mellékfolyóra. Ha talán sikerülne ezt a kívánt állapotot az egyik mellékfolyó torkolatánál valahogy előidézni, vagy a természetben tapasztalni, aligha volna biztosítékunk arra, hogy ezt a következő mellékfolyónál, méginkább a teljes vízrendszerben előállíthassuk, vagy hogy tartósíthassuk. A kis esések miatt a duzzasztás, vagy süllyesztés hatásai a Tiszán dm rendűek, a mellékfolyókon 2—3 m rendűek. A mesterséges és a természetes duzzasztások jelentőségét nem szabad összetévesztenünk, habár számítási szempontból a kettő között nincs különbség. Több alkalmas módszert kidolgoztak már a duzzasztási görbék meghatározására, amelyek közül a gyakorlatban a leginkább alkalmazhatónak dr. Salamin Pál 1948-ban kidolgozott eljárását tartjuk. Zseb-számítógép használatával az eljárás eredményessége erősen fokozható. A tiszai hidrológiai kérdések megoldásához azonban ki kellett dolgoznunk a reciprok-eljárást is, amelyből a kész duzzasztási görbe nyomán visszafelé számíthatjuk az okozó, vagy bármely más vonatkoztatási szelvényben egyrészt a vízhozamot, másrészt az ehhez tartozó duzzasztás- vagy süllyesztés-mentes vízállást. Jelen összeállítás szerzője a Tisza szabályozási időszaka óta bekövetkezett összes árvizére vonatkozóan elvégiezte azokat a számításokat, amelyek megmutatták, hogy a duzzasztás vagy a süllyesztés milyen mértékben torzította a vízállásokat. A számítások eredménye a Hidrológiai Közlöny 1981. évi 9. számában található. Mártfai László szegedi vízügyi munkatárs a Maros folyó árvízi körülményeinek vizsgálatában mutatta be, hogy a makói vízmércén tapasztalt vízállások milyen mértékben állottak a Tisza hatása alatt. A duzzasztás valóban elsősorban az árvízi helyzeteket vezérli, de fontos a szerepe a vízállástartósságok, statisztikák, a vízhozamok helyes értékeinek megállapításában, továbbmenően: a vízkészletgazdálkodásban. Meglepő, hogy a vízrajzi szolgálat, mihelyt duzzasztással találkozik, a vízmérce adatainak további értékelésével felhagy, s hidrológiai vizsgálatait megszünteti. A természetes duzzasztások szerepét és jelentőségét egyébiránt eddig még nem is ismerte fel. Holott, akár a mesterséges, akár a természetes duzzasztásokkal befolyásolt folyószakaszokon megvolna a mód számítások útján rekonstruálni a zavarmentes állapotokra vonatkozó jelleg-adatokat. Az Alsótiszavidéki Vízügyi Igazgatóság — az ADUVÍZIG bajai számítóközpontjának szívességéből — elkezdte és két tiszai mellékfolyóra nézve el is végezte a természetes duzzasztások redukciós számításait. Az árvizek idejét jellemző eddigi számításaink arra mutattak, hogy a mellékfolyók vízállásait a főfolyó duzzasztása olyan mértékben — gyakran több méterrel is — eltorzíthatja, hogy az ezekre alapozható előrejelzések félrevezethetik az árvízvédelem vezetést. De a főfolyón is említésreméltóak lehetnek a duzzasztás vagy süllyesztés okozta torzítások. A szolnoki, vagy a csongrádi vízmércén pl a vízszínsüllyesztés eddig mindig alkalmasan bekövetkező hatásai nélkül az LNV néhány dm-rel is magasabb lehetne, mint jelenleg. Számos eddigi vizsgálat elegendőnek tartotta, ha a duzzasztás, vagy süllyesztés okságilag fel nem tárt hatásait a vízszínesés-változások vizsgálata útján értékeli, és a duzzasztási vízszínvonalak meghatározása helyett megelégedett egy-egy vízszínesés-meghatározással. Vízszínesét mérni nehéz és ritka adatot találni. A jellemző vízállás-adatokból viszont még régi időkre vonatkozóan is meghatározható mind a duzzasztási vízszínvonal, mind pedig a redukciós értékek. 4. A természetes vízszínduzzasztások és -süllyesztések árhullám-meghatározó szerepe a Tisza vízrendszerében A hidrológia kutatóinak nagy része eddig nem tudott túljutni a magányos árhullámok elemzésén, amelyek ideális körülmények között, mellékfolyóktól elzártnak képzelt folyómederben, kötött-vízhozam-állás kapcsolatban vonulhatnak le. Ha a valóság — mint pl. a Duna magyar szakaszán — eléggé megközelíti az ideális helyzetet, a kapott eredmények is alkalmazhatók. A Tisza egyénisége azonban ezúttal sem tűri a tőle idegen esetek és módszerek alkalmazását. A magányos - árhullámok tanulmányozása még egy további veszéllyel is jár; minthogy az ilyen árhullámoknál az elméletek is azt mutatják, hogy a középsebesség, vagy valamelyik jellegzetes sebességi érték és az árhullám-tetőzés levonulási sebessége között kevés különbség van, nagyságrendi eltérés pedig nem fordul elő, sok szakember hajlamos azt hinni, hogy az árhullám levonulásának sebességi viszonyai is leírhatók lényegében a Chézy-képletnek megfelelő feltételek szerint. Amikor a tiszai mederrövidítésektől az árhullám-levonulás gyorsulását várták el egyesek, valószínűleg akkor is a két jelenség azonosíthatóságából indulhattak ki hallgatólag. A téves szemlélet további lehetőségét rejti magában az a tény, hogy az előbb említett ideális árhullámlevonulás, mivel a vízfolyás felső szakaszán keletkezett vízhozamtöbblet okozta; felülről lefelé hatol, a víz áramlásával egyetemben. Első látásra viszont nehéz eH képzelnünk azt, hogy lehetnek alulról-felfelé haladó árhullámok is. Hiszen akkor az ismert phaedrusi mesében nem a báránynak volna igaza, hanem a farkasnak, amely azt a látszólag képtelen vádat szegezte a báránnyal szembe, hogy az alulról felfelé hatóan zavarja meg a vízmozgást. A vízszínduzzasztás hatásai — idézze elő azokat akár valamelyik duzzasztómű mesterségesen, akár a Duna, vagy a tiszai mellékfolyók egyike, vagy másika — alulról-felfelé terjedn ek, m égpedig igen gyorsan: a hullám sebességével (a f g-m összefüggés szerint). Világos, hogy ha a permanens vízmogást megduzzasztjuk, a duzzasztási folyamat időszakában a folyó mellett azt látjuk, hogy a víz árad, ha pedig süllyesztést állítunk elő benne, ennek folyamatában úgy tapasztaljuk, hogy a víz apad. A folyó mentén, a vízmérce mellett nem látszik az, hogy most a vízállás amiatt változik, mert felülről vízhozamtöbblet előidézte árhullám jön le, vagy mert valamelyik mellékfolyó árhullámot hozott és a 43
