Zsuffa István: Műszaki hidrológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996)
BEVEZETÉS
lesz szó. Az összetett működtetésű tározó méretezési problémáira csak ezek után térhetünk rá. A vízgazdálkodás aktiv és passzív, illetve komplex ágazatcsoportokra bontott tárgyalását nem tudjuk követni a szennyvízelhelyezés tárgyalásánál sem: a szennyvízelhelyezés kritikus problémái éppen úgy a kisviz idején jelentkeznek, mint a vízhasznosításéi! A műszaki hidrológia számítási módszereinek fejlődése A vízügyi, vízgazdálkodási tervezés részére szükséges alapadatok, a "vizmütani terhelés" adatai általában mennyiségi adatok, számok. Ezek a számok a viz földi körforgásának megfigyeléséből, az egyes vizháztartási elemek méréséből származnak, vagy közvetlenül, vagy egyszerübb-bonyolul- tabb számítások eredményeként. A műszaki hidrológia kialakulása körüli időben kezdődött meg a viz földi körforgásának a részletes megfigyelése, született meg a vízrajzi megfigyelések szervezete. A világviszonylatban az elsők között megszervezett magyar vízrajzi szolgálatot éppen a tiszai árvizek elleni védekezés módszeres kialakítása hívta életre. A hidrológiai megfigyelések nagyarányú kiszélesítésére világszerte a műszaki hidrológia által követelt mennyiségi összefüggések iránti fokozott igény miatt került sor. A műszaki hidrológia igényei tehát megelőzték a természet megfigyeléséből származó, jelentős információ mennyiséget tartalmazó hidrológiai, vízrajzi adatsorok kialakulását. A vízügyi munkák alapadatigényét azonban már kezdetben ki kellett elégíteni: a műszaki hidrológiában ezért először a kevés megfigyelési adat felhasználásával dolgozó, és igy szükségszerűen csak durva becsléseket adó módszerek alakultak ki. Példaként újra a legegyszerűbb esetet, a kisvízfolyáson építendő hid esetét idézhetjük. A vízrajzi megfigyelések előtt a tervezéshez az egyetlen támpont a vízfolyás medermérete volt. A múlt századi irodalomból, újságokból is láthatjuk, hogy az árvízkárok általában a hidak lerombolásával kezdődtek. Az árvizek levonulása után, az újjáépítés során természetesen olyan uj hidat építettek, amely a kárt okozó levonult árvíz átbocsájtását már biztosítani tudja. így alakult ki az a szemlélet, amely szerint a müveket, műtárgyakat úgy kell méretezni, hogy az eddig észlelt legnagyobb árvizet még biztonsággal levezesse. Ez az adathiányos időszakból származó szemlélet a vízrajzi adatsorok hosszának a növekedésével már értelmetlen, hiszen nyilvánvaló, hogy igy a megépülő müvek és műtárgyak biztonsága az észlelési adatsorok hosszának a függvénye lesz: ahol régebben kezdődött el az észlelés, ott nyilván sokkal nagyobb árvizeket is észlelhettek, mint másutt, ahol rövidebb az észlelési adatsor. Hasonló módon, a vízhasznosítás kezdetén alakult ki az a szemlélet, hogy a vízfolyásokból kiemelhető vízkészletet is az "eddig előfordult legkisebb" vízhozammal kell jellemezni. A fejlődés először a vizerőhasznositás területén jelentkezett. Már korán észrevették, hogy a viszonylag rövid ideig tartó legkisebb vízhozamok hasznosítására korlátozódó vízenergia termelés jelentős természeti értékek fölhasználását akadályozza: az idő nagy részében fölhasználatlan kilowatt-órák milliói vonulnak le a vízfolyáson. Nagyobb teljesítményű gépek beépítése esetén ez a kárbavesző energia részben hasznosítható, ’és legföljebb a legkisebb vizek idején a gépek nem teljes kapacitással dolgoznak. A kihasználás még tovább fokozható több kis kapacitású gép beépítésével, mert igy a gépek karbantartási munkái és a kisvízi időszakok csökkentett termelése jól összehangolható. Az átgondolt, gazdaságossági optimálást szem előtt tartó hidrológiai számítások a vizerőkészletek számításával, a különböző gyakorisági, tartóssági adatföldolgozásokkal kezdődtek. A gazdasági élet fejlődésével a kisvizfolyások-menti területek rendezésének a kérdése is előtérbe került. Igen gyorsan világossá vált, hogy az országrésznyi területeket veszélyeztető árvizekkel szemben ezeken a területeken - különösen ott, ahol a rét és legelő gazdálkodás fönntartása, illetve ennek kiterjesztése a cél - az időnként vissza-visszatérő árvízi elöntések nem okoznak olyan anyagi kárt, amelyek arányban állanak azzal az anyagi többlet-költséggel, amit ezek elhárítására fordítani kellene. A tapasztalat hamar kialakította azokat az ökölszabályokat, amelyeket nagyjából ma is elfogadhatunk: az erdőterületeknek akár a kétévenkénti néhány napos elöntés sem árt, a rét, legelő öt évenkénti árvízkárokat visel el, a szántóföldeken is megengedhető a tiz évenként egyszer jelentkező terménykár. A kisvízfolyások, majd később a lakott települések csatornahálózatának az ilyen "különböző gyakoriságú" nagyvizekre történő méretezéséhez azonban árvízi észlelések nem állottak rendelkezésrre, sőt, a városi csatornázáshoz nem is állhatnak rendelkezésre. A meteorológiai szolgálat azonban világszerte, nálunk is, már a múlt évszázad kezdete óta észleli a csapadékot. Nyilvánvaló tehát, hogy a számításokat a csapadékadatokkal kell elvégezni. A műszaki hidrológia fejlődésében igen fontos állomás volt a csapadékadatokból való árvizszámitási módszerek első változatainak kialakulása. A csapadék és a felszíni lefolyás folyamata közötti kapcsolat azonban igen bonyolult. Elég korán felismerték ugyan azt, hogy ez a kapcsolat spekulativ utón, vagy laboratóriumi vizsgálatokkal nem határozható meg és már a múlt század végén kísérleti vízgyűjtők igen részletes megfigyelésével próbálták a természetes folyamatokat elemezni, az ilyen vizsgálatok végrehajtásához az azóta kifejlődött számítástechnika eszközeinek hiányában nem rendelkeztek megfelelő földolgozási 10
