Vízügyi Közlemények, Az 1998. évi árvíz, 2003 (különszám)

IV. kötet: Elemző és módszertani tanulmányok az 1998-2001. évi ár- és belvizekről - Szlávik Lajos-Bakonyi Péter-Józsa János-Kovács Lajos-Krámer Tamás: Az új árvízvédelmi lokalizációs tervek kidolgozásának módszertani alapjai

Az új árvízvédelmi lokalizációs tervek kidolgozásának módszertani alapjai 217 alakjától és a felvízszinttől függ. Egy idő után az ártér kezd megtelni és visszaduzzaszt a szakadási szelvényre. Ha a visszaduzzasztás eléri a felvíz kétharmadát (pontosabban a bukó küszöbszintjére vonatkoztatott felvízi energiaszint kétharmadát), akkor az átfolyó vízhozam csökkeni kezd (alvízi visszahatás). A vízhozam csökkenése visszahat a folyó vízszintjének csökkenésére, illetve az alvízszint növekedésére. Ez az az időszak, amikor a rendszer három része nagyon szorosan együttműködik. A folyó vízszintjének apadásával a szakadási szelvényen történő átáramlás megfordulhat és az ártérre kifolyt vízmennyiség lassan visszatér a folyóba. Ebben az időszakban hasonló jelenségek látszódnak le, mint a szakadást követő időszakban csak ellenkező előjellel. A gyakorlatban sokszor előfordul, hogy az ártér leürítését nem (csak) a szakadási szelvényben végzik, hanem a töltés egy másik szakaszán nyitnak meg egy másik nyílást (esetleg egy előre elkészített műtárgyat). A modellezés szempontjából ez csak „adminisztrációs munkát" jelent, elméleti nehézséget nem. A szakadási szelvény alakja jelentős mértékben függ a töltés anyagától, az esetlegesen beépített műtárgytól stb. A szakadási szelvényen nagy sebességgel átrohanó víz mély kopolyát moshat a töltés altalajába. Az ilyen szabálytalan szelvényen átfolyó vízhozamot csak modellkísérlettel lehetne meghatározni, ez azonban a lehetséges szelvényalakok nagy száma miatt megfizethetetlen. Ezért a szelvény alakjára valamilyen feltételezést kell tennünk. A korábbi szakadási szelvények statisztikai vizsgálata alapján a VITUKI (1977) egy hatodfokú parabola alakot javasolt. Ez a természetes szakadási szelvények esetére megfelel. Az előre kiépített megnyitási helyeken a trapéz- vagy a négyszögszelvényű, szélesküszöbű bukót feltételezhetünk. Az irodalmi adatok (Fread 1984, Lee-Han 1989, Singh 1990) is inkább ez utóbbi alak használatát támasztják alá. A szakadási szelvényen átfolyó vízhozam meghatározására az alábbi képlet használatát ajánljuk (Fread 1984, Lee-Han 1989, Singh 1990): Q= aß ahol a - + 1 ha a folyóban magasabb a víz, mint az ártéren —1 különben ß - az alvízi visszahatás tényezője (ld. később) b, - az oldalbukó szélessége (időfüggő; ld. később) hj - felvízszint = a folyó vízszintjével, ha a— +1 = az ártéren mért vízszinttel, ha a=-1 h

h

l - a bukó koronaszintje (időfüggő; ld. később) C, - vízhozamtényező (derékszögű négyszög -» Poleni-bukó) C

2 -vízhozamtényező (háromszögű szelvény -» Thomson-bukó) (Megjegyezzük, hogy a könnyebb azonosíthatóság érdekében, a vízhozamtényező megnevezést átvettük az angolszász eredetiből, ez azonban nem egyezik meg a Magyarországon használatos terminológiával!) A vízhozamtényezőkre Fread (1984) C, = 1,6—1,7 és C

2=l,2 érték használatát javasolja, ez a hazai gyakorlatban használt vízhozamtényezőre ц, (ц\— 0,54-0,58 illetve ,ы

2=0,41 értéket ajánl. A Magyarországon szintén használatos átbukási tényezők értékei rendre: m

Q

l =0,35-0,38 illetve m

0

2=0,27. Mindkét érték a szélesküszöbű bukókra jellemző tartományba esik.