Vízügyi Közlemények, 2000 (82. évfolyam)

2. füzet - Rátky István: Árvízi hurokgörbék közelítő számítása

236 R

àtky István 2. Az árvízi hurokgörbék számítása Permanens — időben állandó — vízmozgás esetén, ha a meder és az érdességi viszonyok időbeni változásától eltekintünk, és nincs változás alvízi visszahatásban sem (mellékfolyó vagy alsó duzzasztó üzeme), a vízállás és a vízhozam (H-Qo) értékpárok a Q-H koordináta síkon egyetlen görbe mentén helyezkednek el. Ez azt jelenti, hogy egy adott vízálláshoz csak egy vízhozam tartozik, és fordítva, egy bizonyos Qo csak egy H mellett vonulhat le. Ez a Qo=f(H) függvény a permanens vízállás-vízhozam görbe. Nem szabad elfelejteni, hogy a következő feltételeknek még teljesülni kell, hogy pennanens vízállás-vízhozam görbét és annak megfelelő összefüggést (CAézy-képlet) kapjunk: — a vízmozgást egydimenziósnak tekintjük, — a vízmozgás permanens, de nem szükséges, hogy a hossz mentén egyenletes legyen, — eltekintünk a meder és az érdességi viszonyok időbeni változásától, — a mellékfolyók vagy a duzzasztómüvek időben nem befolyásolják a levonulást, — a Qo-f(H) görbét egy szelvényhez rendeljük, de az mindig egy szakaszt jellemez. Ha a görbére ható folyószakaszon időben változik a medergeometria vagy az érdesség, akkor ez már egy másik Qo=f(H) kapcsolatot eredményez. Egy mellékfolyó, egy duzzasztómű vagy nempermanens vízmozgás esetén a Q-H kapcsolat már egyetlen görbével nem írható le. A befolyásoló hatások közül most csak azt vizsgáljuk (tekintjük), amikor a víz mozgása nempermanens lesz. Nempermanens vízmozgás esetén a Q—H koordináta síkban a jól ismert hurokgörbét kapjuk. Természetesen a különböző árhullámokhoz más—más hurokgörbe tartozik. Ekkor a permanens Qo=f(H) összefüggés helyett a Q=f(H(x,t)) (1) függvény fejezi ki, hogy a vízfolyás Q vízhozama a hely (x) és az időben (í) változó vízállás függvénye. A hurokgörbe tehát egy vízfolyás egy keresztszelvényén átfolyóidőben változó - vízhozam és ugyanakkor kialakuló vízszint (vízállás, vízmélység) között adja meg a kapcsolatot. A Qo=f(H) vízállás—vízhozam görbének a Q=f(H(x,t)) hurokgörbétől való megkülönböztetése és ismerete rendkívül fontos a gyakorlatban, elsősorban az árvízi előrejelzések készítésénél. E tanulmányban csak a „felülről vezérelt" árhullámok esetén kialakuló — nem fordított—hurokgörbékkel foglalkozunk. Az alkalmazott megszorítást természetesen a vizsgálataink egyszerűsítése miatt tettük, nem feledkezve meg arról, hogy hazai, kis esésű vízfolyásainkon természetes vagy mesterséges hatások miatt nem ritkán alakul ki fordított, „alulról vezérelt" hurokgörbe ( Vágás 1984). További megszorításunk, hogy csak az egyszerű (nem hullámteres), prizmatikus keresztszelvényekkel rendelkező vízfolyásokon (/. ábra) levonuló árhullámokat vizsgálunk. Elsősorban azért, mert így tudjuk biztosítani az árhullám teljes levonulása alatt az 1D közelítés jogosságát, ugyanis a hullámtérre való ki-