Hidrológiai tájékoztató, 1995

2. szám, október - TERÜLETI VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Zellei László: A Nyéki-Holt-Duna vízforgalmának vizsgálata

2. Tervezési célok A vízforgalom javítása a beavatkozások két fő irányát jelenti. Egyrészt, a küszöbszintek mélyítésével az alacsonyabb árhullámok bevezetésével a vízhiányos periódusok rövidülnek. Másrészt, az így megnőtt vízveztő képességű medrek kedvezőtlen lecsapoló hatását megakadályozó vízvisszatartó műtárgyak a belső tározótereknek a korábbinál jobb kihasználását eredményezik. A hullámtéri folyamatok természetvédelem által megfogalmazott kívánatos irányai a műszaki beavatkozások tervezéséhez az alábbi célokat és peremfeltételeket jelölik ki: - a beavatkozásokkal nem új állapotok létrehozása, hanem a kitűzött irányokban haladó folyamatok elindítása a cél; - a beavatkozások mértéke az elégséges minimum szintjén maradjon; - a rendszer működése legyen automatikus és önszabályozó, csak alacsony szintű, a karbantartásra szorítkozó üzemeltetői részvételt igényeljen. A hidraulikai tervezés számára adott határfeltételek: - a Sárkány- és a Címer-fokok fenékvonala legyen vízszintes, kétirányú vízmozgást lehetővé tevő, a kialakítható legalacsonyabb szint a Nyéki-Duna fenékszintje: 84,30 m Bf.; - a Nyéki-Duna „üzemi" vízszintje 86,00 m Bf, a maximális vízvisszatartási szint 86,50 m Bf. lehet; - a bejutó hordalék mennyisége ne haladja meg a korábbi értékeket, ezért a vízutánpótlást a Sárkány-fokon keresztül a Cserta-Duna vizéből kell biztosítani; - a méretezés alapjául szolgáló mértékadó árhullám a 98%-os éves nagyvízállás, a bajai mércén 460 cm-rel tetőző árhullám, a Cserta-Duna torkolatánál 85,80 m Bf, vízszintet jelent. Kívánatos a Sárkány-fok olyan vízvezető képessége, hogy a fenti árhullám hatására a nyéki-Duna 85,50 m Bf. szintig feltöltődjék, elérve ezzel az 1,2-1,3 m-es maximális vízmélységet (2. ábra); - az így kialakuló 60 cm körüli átlagos mélység mellett nem kizárt időszakos vízminőség romlás, ezért biztosítani kell a teljes leürülés lehetőségét. A műtárgyak tervezésekor a fentiekhez további peremfeltételek adódnak: - a műtárgyak a víz bevezetésénél automatikusan nyíljanak, a zárás hasonlóan automatikusan, a tetőzést követően, az apadás egy meghatározott szintjén következzék be (86,50 m Bf.); - az üzemi vízszintre további 2 hét alatt (szükség esetén szabályozható módon) csökkenjen a vízszint; - beavatkozással elérhető legyen a gyors, lökésszerű vízleeresztés, medertisztítási céllal; - beavatkozással elérhető legyen a küszöbszintig történő leürítés; - a konstrukció legyen érzéketlen a várható nagy mennyiségű uszadékra; - legyen védett az illetéktelen működtetéstől; - tájesztétikai szempontból igényes kialakítással készüljön. 3. A megoldás módszerei és eredményei A számítások előkészítéseként, áttekintve a felmérési eredményeket, valamint a fent leírtakat, a rendelkezésünkre álló megoldási eszközöket, a Sárkány-fok mederméreteire három kialakítási változatot határoztunk meg, amelyek részletes elemzése a Wageningeni Agráregyetem Vízgazdálkodási Tanszékén készült el, az ifi. Zsuffa István által kifejlesztett „FOK" modell (egydimenziós kvázipermanens vízmozgások számítására szolgáló eljárás) alapján. A számítások eredményeit külön tanulmány tárgyalja. A többfunkciójú vízvisszatartó műtárgy. A 2. ábrán bemutatott előzetes hidraulikai számítások eredményei szerint a visszaürülés megakadályozására vízvisszatartó műtárgyak szükségesek, amelyekre a vonatkozó peremfeltételek, méretadatok, a helyszínen szerzett információk alapján a következő konstrukciót alakítottuk ki: A zsilip, küszöbszintje 84,75 m Bf., szélessége a fenékszélességgel megegyezően 2 m, magassága szintén 2 m. Az elzáró szerkezet felső vízszintes tengely körül elforduló sík tábla, kiegészítve a vízátvezetést lehetővé tevő nyílásokkal és az automatikus működést szabályozó úszóval és ellensúllyal (3. ábra). Az elzáró szerkezettel szemben támasztott és a fentiekben Nyiki-HottDuna 3. ábra. A billenőtábla egyensúlyát meghatározó hatások már vázolt összetett, esetenként egymásnak is ellentmondó igények, a halak mozgásának sajátosságai, a kedvezőtlen működési körülmények (uszadék, hordalék jelenléte) fizikai modell építését és vizsgálatát is indokolják. Az elzárótábla nyitási mértékét a Sárkány-fokban a Nyéki-Duna vízszintjét meghaladó vízszintből adódó hidrosztatikus nyomáskülönbség, az áramló víz sebességétől függő impulzus erő, az úszóként kialakított részekre ható folyadéknyomás, mint aktív nyitó nyomaték képző tényezők, a csapsúrlódási nyomaték, valamint az önsúly, mint záró nyomatékképző tényező határozzák meg. Az átfolyó vízhozam, a vízmélység, műtárgyveszteség kapcsolatrendszerének feltárása céljából előállítottuk e tényezők és a nyílás mértéke közötti kapcsolatot jellemző összefüggéseket. IRODALOM [1] Staroszlszky Ö.: Vízépítési hidraulika. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1970. [2] PMMF munkacsoport: A Vén-Duna és Nyéki-Holt-Duna vízforgalmának természetvédelmi célú rekonstrukciója. Baja, 1993. [3] ijj. Zsuffa István: Restoration of the Lake Nyéki in the Gemenc floodplain. Wageningen, 1993. Sórkányfok 34