Vízügyi Közlemények, 1974 (56. évfolyam)

2. füzet - Kovács György: A felszíni lefolyás általános vizsgálata és az árvizek előrejelzése. II. rész

A felszíni lefolyás vizsgálata 221 lám paramétereinek és az ilyen hullám főfolvóra kifejtett visszahatásának számítása (Kozák, 1967; 1968/a; 1969). Hasonlóan a bonyolult differenciálegyenletek rendszerének gyors megoldását szolgálják azok a modellek, amelyeknek az alapja a vízmozgás és az elektromos áramlás közötti analógia. Az elektromos ellenállások és kapacitások rendszerét úgy kombinálva, hogy az a vizsgált folyószakasz hidraulikai ellenállását, tározóképességét és a vízmozgás turbulenciáját megfelelően képezze le, ha a folyó felső szakaszán már ismert hidrográfnak megfelelő elektromos inputot közlünk berendezésükkel, outputként az alsó szelvény vízállássorának megfelelő feszültségváltozást regisztrálhatunk. Ilyen berendezést alkalmazunk pl. a Dunán és a Tiszán várható árhullámok előrejelzésének egyik eszközeként (Bartha, Bódíj, 1969). A nem permanens vízmozgásokat leíró hidrodinamikai összefüggések árvízi előrejelzésre történő felhasználásával kapcsolatosan azonban néhány akadály, sőt elvi ellenvetés is felmerül. Akadályként említhetjük azt a kötöttséget, hogy az egyenletek csak ismert kezdeti és határfeltételek helyettesítésével oldhatók meg (Bukovszky, Dely, (1972). A kezdeti feltételek felvétele nehézséget nem okoz, hiszen minden esetben ismertek a vizsgált folyószakaszon a hullám megindulása előtti hidraulikai paraméterek. Az egyenletek alkalmazott megoldásai azonban mindig a szakasz felső és alsó szelvényének vízállását vagy vízhozamadatait használják fel határfeltételként. Ezek közül azonban csak a felső határfeltételeket tekinthetjük ismertnek az árvízi előrejelzést szolgáló feladatok megoldásakor, hiszen az alsó szelvényben a vízhozam vagy a vízállás sora csak az árvíz levonulása után ismert, akkor pedig a közbenső szakaszon már előrejelzésről nem beszélhetünk, a módszert csupán az ott esetleg hiányos adatsorok sűrítésére használhatjuk fel (Kozák, 1973). Különleges eset a duzzasztott folyószakasz vizsgálata, ha a duzzasztóművet úgy kezeljük, hogy annak szelvényében a vízszint az érkező hozamtól függetlenül állandó legyen. Ilyenkor ezt az időben állandó szinten mint a priori meghatározott alsó határfeltételt használhatjuk fel számításainkban. Más esetben előre fel kell vennünk egy feltételezett árhullámképet a szakasz alsó szelvényében. Szükségünk van továbbá a felső szelvény már mért vízállás-, illetőleg vízhozamsorán kívül egy közbenső szelvény ugyancsak észlelt adataira. Az utóbbival összehasonlítva a számított értékeket, ellenőrizni tudjuk ugyanis, hogy a kiindulásul választott és tulajdonképpen előrejelezni kívánt hidrográf helyesen adja-e vissza ebben a kontrollszelvényben a ténylegesen kialakult helyzetet. Ez az alkalmazási mód azonban két hátránnyal jár. Egyrészt fokozatosan közelítjük meg a szakasz alsó szelvényében előre jelezni kívánt paramétereket úgy, hogy ezek különböző felvételével addig ismételjük a számításokat, amíg az ellenőrzőszelvényben a mért és a számított értékek kielégítően egyeznek. Másik hátránya az eljárásnak az, hogy a felső határszelvényen kívül még a kontrollszelvényben is ismernünk kell a már kialakult tetőzés jellemzőit és ezzel az időelőnyt a kontroll- és az alsó szelvény közötti szakaszra jellemző levonulási időre korlátozzuk. Ez a csökkenés jelentős, hiszen az ellenőrzés megbízhatóságát rontja, ha a kontrollszelvényt a felső határfeltételt megszabó szelvényhez közel vesszük fel. Közvetlenül belátható ugyanis, hogy a kiindulási szelvénytől távolodva az alsó határfeltétel jellege egyre jobban befolyásolja a közbenső szelvényben kialakuló hidrográfot. Ezért