Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

5. szám - Dr. Zsuffa István: Az árvízcsökkentő tározók hidrológiai kérdései

Dr. Zsuffa I.: Az árvízcsökkentő tározók Hidrológiai Közlöny 1969. 5. sz. 209 megfelelő vízszintes metszésvonal és az érkező árhullám görbéje közötti terület. A területet körzővej célszerű meghatározni. A területmeghatározáshoz szükséges részekre osztást a megfelelő szerkesztéstechnika kialakítása miatt vízszintesen végezzük el. A vízszintes szeletekre osztáshoz, a szeletek magasságát, AQ értéket előre meg kell adni. Ezeknek a AQ értékeknek megfelelően kell megszerkeszteni a segédlet 5., vízszintes tengelyét, amely a tározandó vízmennyiségeket mutatja. E vízszintes tengely V beosztása és az ábra alsó részén látható T tengely időbeosztása között nyilvánvalóan az alábbi átszámítási tényező mutatja a kapcsolatot: V=T -AQ • 3600 A 12. ábrán bemutatott példán AQ=2,5 m

3/s szeletmagasság használatát írtuk elő. Végül a felső tengely másik oldalára a rendelkezésre álló árvízi tározó tereknek megfelelő vízszintek kerülnek. A megengedhető maximális árvízszinthez (példánkban 170,00 m. A. f.) 0 tározótér tartozik. Az egyes árvízi tározótereknek megfelelő vízszinteket a tározómedence tározótér — elzárási magasság (F=///7) görbéjéről olvashatjuk le. A megfelelő vízszintes tengely elkészítése után az előzőekben ismertetett módon, a felsorolt 4 pont szerint megszerkesztett árhullámkép esetén a legmegfelelőbb víz leeresztési rend a következőképpen határozható meg: 5. Az árhullámképet tetőző értékétől lefelé AQ szélességű szeletekre bontjuk. 6. A szeletek középhosszúságát körzővel lemérjük, ill. a tetőzésnél levő szelettel kezdve fölülről lefelé folyamatosan összegezve vesszük körzőnyílásba. A lemért, összegezett értékeket a szeletek alsó végpontjánál a vízszintes tengelyen kijelölt 0 pont függőlegesétől mérve felrakjuk és a felrakott pontokat folyamatosan összekötjük. (12. ábrán a szaggatott, V=H(Qb — Qa)=f(Qa) képlettel jelölt görbe.) A felrakott görbéről bármely alvízi állandó vízhozamhoz tartozó tározótér szükséglet leolvasható. 7. A tározó vízállását adó és egyben a rendelkezésre álló árvízi tározóteret is mutató tengelyen kijelöljük a vízállásnak az előrejelzés időpontjában észlelt értékét. (A rendelkezésre álló árvízi tározóteret a tengely másik beosztásáról olvashatjuk le.) Ebből a pontból függőleges egyenest húzunk lefelé. 8. A függőleges vetítővonal és a V—£(Qb— Qa)~ =f(Q

a) görbe metszéspontja megadja a Q

a lebocsátandó vízhozam nagyságát. Az így meghatározott alvízi vízhozam lebocsátásával a rendelkezésre álló tározótér teljes kihasználását biztosítjuk. A vázolt szerkesztéshez a fentiek szerint tehát ismernünk kell: 1. A beszivárgás állandósult értékét. 2. A csapadékintenzitás ábráját. A fenti két adat birtokában az egységnyi árhullámkép paramétereinek ismeretében szerkesztett segédlettel, amely tulajdonképpen 5 derékszögű egymással összhangban szerkesztett beosztású derékszögű koordináta tengelyből áll, a fenti szerkesztés végrehajtható. A szerkesztés sok önkényességet, bizonytalanságot tartalmaz: A beszivárgás egyetlen pontban mért érték, ill. a szomszédos területekre meghatározott segédletek alapján nagyon nehezen becsülhető. Az egységnyi árhullámképet háromszöggel helyettesítettük, sőt esetleg ennek paramétereit is csak közvetve számítottuk. A legtöbb esetben az árhullám már az eső alatt jelentkezik (és így az előrejelzést az esőzés ideje alatt finomítani kell). A segédlet azonban gyakorlati szempontból kielégítő eredményt ad. Az árhullámkép előrejelzésénél elkövetett 50—100%-os hiba esetén a medence vízállásában alig néhány cm eltérés mutatkozik. Az árvíz idején végzett zsilipkezelés igen előnyös üzemet biztosít, a zsilipkezelésnek az érkező árhullám méreteihez való közelítő alkalmazása is a rendelkezésre álló tározótér hatásosabb kihasználását teszi lehetővé és a tározó árvízcsökkentő jellegét megsokszorozza. A bemutatott példánál az árhullám jelentkezésekor 169,54 cm-es tóvízállást tételeztünk fel. Ugyanezen a szinten elhelyezett fixküszöbű bukó esetén a 3,5 m

3/sec-os alvízi maximális hozam helyett csak 9 m

3/sec-ig lehetne az érkező árhullám csúcsát mérsékelni. Ez az összehasonlítás azonban nem is egészen valós, mert a fixküszöbű bukó esetén teljesen telt tározó ritka, így ilyen esetben olyan tározótér is adódik, amely feltöltődésénél az alvízbe egyáltalán nem jut víz, és amelyet a viszonylag kis vízhozamok töltenek föl zsilipkezelésnél azonban ezt a tározóteret is figyelembe tudjuk venni. A fenti összehasonlítás tehát inkább a fixküszöbű bukó szempontjából nyújt kedvezőbb adatot. Gazdaságossági szempontok A tározóterek jobb kihasználhatósága ellenére inkább fixküszöbű bukóval működő árvízcsökkentő tározókat építenek. A fixküszöbű bukóval történő árvíztározás ugyanis a beruházás szempontjából ugyan költségesebb, de üzeme önműködő és ezért biztonságos. A fixküszöbű bukós árvíztározók árvíztározási teljesítőképességi nomogramm ja és az elzárási magasság — gátkubatura összefüggését adó görbe, ill. az ebből könnyen számítható beruházási költség —elzárási magasság összefüggését ábrázoló görbe segítségével az alvízi mértékadó vízhozam és az árvíztározó beruházási költségeinek összefüggését mutató ábra megszerkeszthető. A görbe kiindulópontja, a K=0 Ft. Nyilván az érkező, „tározóba belépő" vízhozam tetőzőértékénél lesz, ennek változatlan továbbengedése esetén tározó nem épül, így a tározó beruházási költség 0. A görbe maximális értéke a Q

a=0 pontnál lesz, amelyet úgy kapunk, ha az érkező árhullám teljes tömegének visszatartását biztosítjuk (ez nyilvánvalóan fiktív érték, hiszen a rendkívüli beruházási költségek mellett ez tulajdonképpen meg sem valósítható, mert legalább a középvízhozam leeresztését mindenképpen biztosítani kell). A közbeeső értékek meghatározása a leírt módon, a jelleggörbe seregből, a beruházási költség —elzárási magasság és az elzárási magasság — tározótérfogat görbékből határozhatók meg [9]. Az árvízi tározás és a lebocsátandó vízhozam összefüggése alapján készült költséggörbéhez ha-