Bogárdi István: A vízgazdálkodás ágazatainak hidrológiai szempontjai. 1. Árvízvédelem (VITUKI, Budapest, 1972)
1. Árvizek hidrológiai szempontjai
- 16 tes fizikai elemzésnek köszönhető, amely kiterjed az árvizet megelőző viszonyokra is, a csapadék intenzitásokra, talajnedvességre, és más olyan tényezőre, amelyek egy adott árvizet befolyásolhatnak. A mértékadó árviz ezzel szemben hipotetikus, vagyis tipikus esemény, amely ritka előfordulást képvisel és nem szükségszerűen tartozik hozzá bármilyen előfordult esemény vagy időtartam. Ha a mértékadó árviznek bizonyos számszerű jellemzést akarunk adni, kívánatos, hogy "ritkaságát" a valószínűséggel vagy a visszatérési időszakkal jellemezzük. Az ilyen valószinüségek, illetve visszatérési időszakok becslése a feladat lényeges részét jelenti. A mértékadó árviz becslését tehát valószínűségi szemlélettel kell kezelni, ellentétben egy adott árviz becslésével, amely elsősorban determinisztikus. Az észlelt korábbi árvizeket néha felhasználják tervezési célokra, de legtöbbször bizonyos önkényes módosítást hajtanak végre, elsősorban nagyságukon. Az egyes tényleges, árvizek becslésére szolgáló viszonylag részletes módszereket gyakran a mértékadó árvizek számítására is alkalmazzák úgy, hogy a csapadék, beszivárgás stb. különböző térbeli és időbeli eloszlására, nagyságára bizonyos feltételezéseket tesznek. Ezen eljárások legnagyobb részénél a számított árviz visszatérési időszaka ismeretlen, mivel a feltételezett tényezők együttes valószínűségeit általában nem elemezzük. így az ilyen becslések számszerű pontossága tervezési célokra kicsi, és nehéz igazolni azt a bonyolult számítást, amellyel az eredményeket meghatározták. Ilyen szempontból a legnagyobb lehetséges árviz felfogásával szemben állunk, ha ezt tervezési célokra alkalmazzák. Mint ismeretes, a legnagyobb lehetséges árvizet úgy definiálták, mint azt a legnagyobb árvizet, amelyre adott éghajlatú területen még valamilyen valószínűséggel számíthatunk [23] . A részletek emlitése nélkül megjegyezzük:- ha az árvizi jelenségek véletlen jellegét elfogadjuk - és a tapasztalat szerint célszerű elfogadni - nincs alapunk arra, hogy az árviz nagyságának felső határát kijelöljük;- ha elfogadnánk a legnagyobb lehetséges árviz felfogását, hogyan tervezhetünk? Erre az árvízre vagy ennél egy kicsit kisebbre? Megfelelő valószínűségekre vonatkozó valamilyen becslés nélkül, tervünk teljesen önkényes és nem igazolható. A legnagyobb lehetséges árviz alkalmazása akkor hasznos, ha a vízgyűjtőn az árvizi viszonyokról általános képet kívánunk nyerni. Mielőtt rátérnénk a számítási módszerekre, felhívjuk a figyelmet, hogy bármelyik eljárás esetén meg kell adni az érvényességi tartományt. Ezzel kapcsolatban az egyik legfontosabb tényező a kérdéses vízgyűjtő nagysága. Az árvizszámitások módszerei általában kisebb vízgyűjtőkre készültek és nagy vízgyűjtők esetén gyakran megbízhatatlan eredményt adnak. Az árhullám alakja Tervezési célokra szükséges lehet a teljes árhullámképet becsülni és igy fel kell használni az árhullámkép alakjának meghatározását szolgáló eredményeket [22] . Egy csúcsú árhullám alakját leiró legfontosabb paraméter a tetőzéshez tartozó vízhozam, a teljes vízmennyiség, a tetőzéshez tartozó időpont és az árhullám időtartama /ez utóbbinak az elnevezése gyakran az "árhullám szélessége"/. Ezek a paraméterek érdekes módon kapcsolatban vannak, azaz számos vízgyűjtő átlagos árhullámképének alakja között csak kicsi a különbség, ha az idő és vizhozam mértéket megfelelően vesszük fel. Bár a tanulmányokban nagy mértékben eltérő vízgyűjtőket és meteorológiai viszonyokat vizsgáltak [24, 25, 26, 27] , az összes számított dimenzió nélküli árhullánkép hasonló [28] és a következő képlettel számítható közelítően /9, ábra/: Q/Q,. = (T/Tm)4 exp /4 - 4 T/Tn/ /10/ ahol Q - a vizhozam az áradás kezdőpontjától T időpontban Qjjj— a tetőző vizhozam, Tm- az emelkedési idő, azaz az árhullám kezdete és a tetőzés között eltelt idő. Célszerű a különböző dimenzió nélküli árhullámkép alaki jellemzőknek viszonylagos nagyságát meghatározni.
