Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

1. szám - Budavári Kurt–Kovács György: A tűrési idő figyelembevétele a belvízcsatornák mértékadó vízhozamának meghatározásánál

18 Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 1. sz. Budavári—Kovács: A tűrési idő a belvízcsatornáknál csapadék szolgáltatja, amelynél az eső időtartama az összegyülekezési idővel egyenlő. A Montanari-féle összefüggés szerint az eső időtartamának növekedésével csökken az eső intenzitása, azaz az időegység alatt leeső csapadék. A Montanariféle összefüggés szerint h = a r, tehát az intenzitás i = a T

n~\ ahol h a lehullott csapadék mm-ben, i az eső intenzitása, T az eső időtartama, a és % pedig a terület éghajlati adottságaitól függő állandók. Az n értéke 1/3 és 2/3 között változik, tehát minden esetben az egységnél kisebb, így az intenzitást kifejező összefüggésben szereplő (n — 1) kitevő mindig negatív szám. Ezért az időtartam növekedésével — amint már említettük — az intenzitás értéke csökken. A tűrési időt és a terület részleges elborítását figyelembe véve lehetséges, hogy nem a legnagyobb lefolyásra kerülő vízhozamot adó csapadék lesz a mértékadó, hanem az a csapadék, amely bizonyos időtartamon belül a legnagyobb vízmennyiséget szállítja. A 3. ábrán közölt grafikon ábrázolási módját figyelembe véve a mértékadó csapadék nem feltétlenül az lesz, amely a legnagyobb ordinátát szolgáltatja. Elöntést engedve meg a területen, csatornánkat a legnagyobb összegyülekező vízhozamnál kisebb vízhozamra méretezhetjük. % < SoAz összegyülekező vízhozamnak az időben való változását feltüntető ábrán a q

r ordináta fölötti területrésszel jellemezhető vízmennyiség tárolódik az eső időtartama alatt a területen. Ez a vízmennyiség akkor kerül lefolyásra, amikor a csapadékból összegyülekező vízhozam kisebb a csatorna vízszállításánál. Az elöntés időtartama — amely a megengedett tűrési idővel egyenlő kell, hogy legyen — nem az eredeti ábraterület és a q

r ordinata magasságában húzott vízszhites metszésével egyenlő, hanem ehhez hozzáadódik még az az időtartam is, amely a tárolt vízmennyiség levezetéséhez szükséges. A grafikus ábrázolás alapján ezt az időtartamot a q

r ordináta magasságában húzott vízszintes és az eredeti q (t) függvényt ábrázoló 1 , r-f 4. ábra. Az (1) összefüggés levezetésénél alkalmazóit jelölések értelmezése Puc. 4. McmoAKoeaHue ynompeŐAaeMbix o6o3HaieHUü npu ebieode 3aeucuM0cmu (I) Fig. 4. Notations used, deriving Eq. 1 5. ábra. A (2) összefüggés levezetésénél alkalmazott jelölések értelmezése Puc. 5. McmoAKoeanue ynompeO.ineMbix o6o3Hcmeuuü npu ebieode 3aeucuM0cmu (2) Fig. 5. Notations used in deriving Eq. 2. egyenes által közrezárt terület segítségével határozhatjuk meg. Ez a függőleges záró-oldallal határolt terület ugyanis egyenlő kell, hogy legyen a tárolt vízmennyiséget ábrázoló területrésszel. Attól függően, hogy az ilyen módon meghatározott d tűrési idő vonala túlnyúlik-e az összegyülekező vízhozamnak az idő szerinti változását feltüntető ábra t = r + T sarokpontján, vagy sem, a tűrési idő és a mértékadó vízhozam közötti kapcsolatra kétféle feltételt írhatunk fel. A két eltérő esetnek megfelelő összefüggéseket grafikusan a 4. és az 5. ábrán tüntettük fel. Ezeken az ábrákon adjuk meg a levezetések során alkalmazott jelölések értelmezését is. Analitikus formában a két feltétel érvényességi határát a következőképpen fogalmazhatjuk meg: d + r — ^r + T, ahol d a tűrési idő, r az összegyülekezés időtartama, q a csapadékból összegyülekező legnagyobb vízhozam, T az eső időtartama. Az elmondott megfontolások alapján mértékadó csapadék tehát az az eső lesz, amelynél a terület-kiegyenlítés figyelembevételével szerkesztett, illetőleg számított q

r ordináta azonos d tűrési idő feltételezésével a legnagyobbra adódik. A továbbiakban a terület-egyenlőség alapján geometriai összefüggésként felírhatjuk a csatorna méretezése szempontjából mértékadó q

r vízhozamot, mint az összegyülekezési időnek, az eső időtartamának, a legnagyobb összegyülekező vízhozamnak és a tűrési időnek a függvényét. Az összegyülekezés ideje a vízgyűjtőterülettől függ csupán, tehát egy vizsgálaton belül állandó érték. Ehhez hasonlóan — hónapok szerint szétbontott csapadékértékekkel számolva — a tűrési idő is állandó. Az összegyülekezésből adódó legnagyobb vízhozamot a Montanari-féle összefüggés alapján a csapadék időtartamának a függvényében is kifejezhetjük. Ezek szerint tehát egyetlen független változó marad csak : a csapadék időtartama. Differenciálva tehát T szerint a q

r értéket, meghatározhatjuk a q

r (T) függvény szélső értékének a helyét, tehát annak a csapadéknak az időtarta-