Zsuffa István: Műszaki hidrológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996)
2. A VÍZHASZNOSÍTÁS HIDROLÓGIÁJA. A VIZKÉSZLETSZÁMITÁS
A statikus vízkészletet példával világíthatjuk meg 'a lekönnyebben. Tudjuk, hogy a Balaton 600 km^ vízfelülete alatt 2.10^ víz található. Elképzelhető tehát, hogy 63,5 m^/s vizet egy egész éven át innen kitermelünk. A Balaton vize ilyen fogyasztás mellett elfogyna és az első év után csak a tő vízgyűjtőjéről pótlódó mintegy 10 m^/s vízhozamot lehetne kiemelni. Az igénybevett vízbeszerzési forrás utánpótlódő, tehát tartósan kitermelhető hozamát nevezzük dinamikus vízkészletnek, A tartósan nem utánpótlódó, de ideig-óráig rendelkezésre álló kitermelhető viz a statikus viz- készlet. Ez a készlet azonban a túlzott kitermelés leállítása után pótlódik, regenerálódik. A dinamikus vízkészlet dimenziója vízhozam jellegű (m^/s), a statikusé (m^). A Balaton példája elsősorban az illusztrálást szolgálta, a Balaton statikus készletét nyilván senki sem akarja hasznosítani, de még a teljes dinamikus készlet fölhasználásáról sem lehet szó, hiszen ez is olyan vizsziningadozással járna, amit a vizparti üdülés miatt nem engedhetnek meg. A statikus vízkészlet azonban karsztvíz, talajvíz, rétegvíz-termelésnél jelentős mennyiséget jelent, amelyet ki kell termelni azért, hogy a dinamikus utánpótlást biztositó hidraulikai helyzet kialakuljon. Ilyen esetekben - elsősorban a rétegviztermelésnél - ez a statikus vízkészlet jelentős népgazdasági eredménnyel is jár. A vízkészletek minőségi jellemzése, fajtái fölsorolása után a mennyiségi jellemzés a föladat. Ehhez a tűrési idő fogalmát kell még megvilágítanunk. A tűrési idő A vízhasználatok minden ágában ismert fogalom a tűrési idő. Még a település-vízellátás szerelési, javítási munkáit is a vizszolgálatatás szüneteltetésével végzik. Ilyenkor a fogyasztó a vízhiányt tűrni köteles: legfeljebb a néhány órás vízhiányra házi viztartalékolással fölkészülünk. Az öntözött területen a vizet maga a talaj tárolja. Általános tapasztalat, hogy a legtöbb növény a legtöbb talajon 5-6 napos vizszolgáltatási szünetet minden kimutatható terméskiesés nélkül tűr. Az 5 napnál rövidebb vízhiányok tehát kockázat nélkül vállalhatók és vállalandók. A tűrési idő tehát az az időtartam, amely során a vízszolgáltatás korlátozása vagy szünetelése semmilyen kárt nem okot, ilyen vízhiány vállalása kockázatmentes. A dinamikus vízkészlet megfelelő jellemzésére a kockázatot a vizkészletgazdálkodás szempontjából is meg kell fogalmazni. A kockázat A vízfolyásokból tartósan kitermelhető vízhozam az "állandóan" biztosítható kisvizhozam. Ezt az értéket használták korábban a forrásokra telepitett vízmüvek méretezésénél és a folyami vizerő- telepek gépkapacitásának a meghatározásánál egyaránt. Éppen a vizerőhasznositás volt az a szakterület, ahol ezt a felfogást először módosították. A kisviz ugyanis éppolyan meghatározatlan mutatónak bizonyult, mint a "maximális árvíz": a nyilvántartott értékek az adatsorok hosszától is függő és minden bizonnyal véletlen jellegű értékek. A véletlen jellegnek megfelelően a kisvizeket is lehet előfordulási valószínűségi, ez alkalommal éppen a meg-nem-haladási valószínűségi értékekkel jellemezni. A vizerőtermelés gyakorlatában vált nyilvánvalóvá, hogy a legkisebb vizekre kiépített gépcsoportok az idő legnagyobb részében ugyan teljes kapacitással működtek, de ez alatt az idő alatt a vízlépcső túlfolyóin sok millió kilowattóra potenciális energiát jelentő viz vonult át fölhasználatlanul. Érdemes tehát olyan nagyobb gépkapacitást beépíteni, amelynek kihasználtsága ugyan nem lesz 100%-os, de ugyanakkor az energiatermelés teljes volumene megnő. Ma már a vízerőműveket a középvizhozamnál is nagyobb vízhozamokra építik ki és igy a gépek teljes kapacitással csak az idő igen kis hányadában dolgoznak. (Ez az Uzemrend különösen ott hasznos, ahol az energiatermelést több, 5-8 gépcsoport biztosítja, mert akkor a gépek karbantartása, javítása energiatermelés kiesése nélkül biztosítható. A tervezésnél tehát viszonylag nagy kockázattal részleges üzemet is előirányoznak, azért, hogy a műtárgy által biztosított üzemi eredmény (népgazdasági haszon) nagy idő átlagában nagy, esetleg maximális legyen. A kockázat tehát valószínűségi érték: p kockázat %-os értéke az a szám, amely megmutatja, hogy nagyon nagy idő átlagában 100 időegységen (általában éven) belül hány időegységben nem működik a vízhasználat teljes kapacitással. Ez a p érték az üzemidőre vonatkozó kockázat. A vizerőtelep éppúgy, mint a vízhasznosítás vizkivételi müve azonban a kiépítési vízhozamnál kisebb vízhozamok érkezése esetén is működik kapacitásának a megfelelő hányadával. Az időbeni biztonság számításánál jelentkező "vizhiányos" éveknek az idején nincs üzemszünet, csak korlátozott 169