Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

9. szám - Török László: Csapadékokból eredő felszíni lefolyás meghatározása a fedőréteg vízháztatási vizsgálata alapján

408 Hidrológiai Közlöny 1969. 9. sz. Hidrológia a területi vízgazdálkodás gyakorlatában III. CSAPADÉKOKBÓL EREDŐ FELSZÍNI LEFOLYÁS MEGHATÁROZÁSA A FEDŐRÉTEG VÍZHÁZTARTÁSI VIZSGÁLATA ALAPJÁN TÖEÖKLÁSZLÓ Természetes vagy mesterséges medrekben várható mértékadó vízhozamok meghatározásának számos módszere alakult ki. A megfelelő módszer kiválasztása nem szubjektív tényezőktől, hanem a rendelkezésre álló adatok jellegétől függ. Kellő hosszúságú vízhozamadatsor esetén a közvetlen statisztikai módszer vezet eredményre. Készleges vízhozam adatoknál vagy teljes adathiánynál az analógia módszerre felépülő számításokat és képleteket alkalmazhatjuk. Végül, ha a területről levonuló vízhozamot befolyásoló valamennyi tényezőre (csapadék, domborzat, talajminőség, növényzet, földtani felépítés) megbízható adataink vannak, csupán vízhozam adataink hiányzanak, vagy ha az eddigi lefolyási adatok a területen végzett beavatkozások miatt használhatatlanná válnak — a jelenség fizikai lejátszódását követő analitikus módszerektől várhatunk eredményt. Az analitikus módszerek a mederben fellépő vízhozamokat általában három egymást követő lépésben határozzák meg: 1. az első lépés a csapadék és az egységnyi felületről lefolyó vízmennyiség (ún. „hatékony csapadék") közötti összefüggés meghatározása; 2. a második lépés az előbbiekben meghatározott, felszínen jelentkező vizek terepen vagy mikrodomborzati elemekben (barázdákban, folyókákban) való összegyülekezési folyamatának elemzése; végül 3. a befejező lépés az összegyülekezett és a mederbe jutott vizek mederben való levonulásának, a meder geometriai adottságai és a vízhozam közötti kölcsönhatások vizsgálata. Ez a tanulmány csak az első feladat: a felszínre hullott csapadék vagy ott keletkező hólé sorsával, a csapadékból a talajba jutó és lefolyó rész arányával foglalkozik a fedőréteg vízháztartásának elemzése alapján. Következtetései elsősorban a kötött talajú síkvidéki vízgyűjtők belvízhozamának meghatározásához nyújthatnak segítséget. A terepfelszín és fedőréteg vízháztartási vizsgálata A vízháztartási egyenlet adott térrészbe adott időtartam alatt érkező, illetve onnan távozó és a térrészen beliil tározódó vízmennyiségek közötti összefüggést fejezi ki. Ennek megfelelően alkalmazásánál első feladat a megfelelő tér és időegység megválasztása. A felszíni lefolyás (adott területegységről adott időszak alatt lefolyó vízmennyiség) meghatározásához először a terepfelszín fölötti térrész vízháztartási egyenletét kell felírnunk []]: L=C— B—P + T, (1) ahol L — a felszíni lefolyás, C — a csapadék, B — a beszivárgás, P — a párolgás és T — a felszíni tározódás. Ebben az utóbbi tagban kell figyelembe venni a terep vizsgált felületegységén levő mikrodomborzati tározóterek (barázdák, elöntések) felszíni lefolyás megindulásához szükséges telítését, de ezzel a taggal vehetjük figyelembe a felszínen levő hótakaró víztartalmának növekedését, ill. csökkenését, hóolvadás alkalmával a vizsgált időszak alatt keletkező hólé mennyiségét is. A vizsgálathoz választott időegység az elérni kívánt céltól függ és széles határok között változhat. Felvétele egyéni mérlegelés alapján általában az alábbiak szerint történhet: Cél Időegység Éghajlati jellemzés I év Vízkészlet számítás, tározás .... 1 év — 1 hónap Lefolyás számítás, előrejelzés ... I hónap — 1 nap Kis vízgyűjtők lefolyás számítása I nap — pár óra Záporlefolyás belsőségben I óra — 1 perc Az (1) vízháztartási egyenletből az idő- és téregység megválasztása után a felszíni lefolyás közvetlenül meghatározható lenne, ha ismernénk a jobb oldalon szereplő egyes tényezők értékeit. A C csapadék meghatározásának általában nincs akadálya. A hosszú időre visszamenőleg rendelkezésre álló és kellőképpen feldolgozott csapadékadatok általában közvetlenül felhasználhatók. A csapadékkal egyidejűleg jelentkező B beszivárgás értékelése a feladat kulcskérdése, — a csapadék idején mutatkozó P párolgás ugyanis általában jelentéktelen súlyú, a T felszíni tározódásnak pedig inkább a választott időszakon belüli kiegyenlítő szerepe van. A beszivárgás mérésére hazánkban jelenleg két módszert alkalmaznak. A Müntz-Lainé készülékkel a terepen létrehozott állandó vízróteg hatására előálló beszivárgási intenzitást, a Kazó készülékkel állandó mesterséges csapadékintenzit ás hatására jelentkező felszíni lefolyást (ós ezzel a B=C — L összefüggés alapján beszivárgást) mérnek. A két módszer jellegben azonos, számértékben viszonylag kevéssé eltérő eredményeket ad (1. ábra). A beszivárgás intenzitása egy kezdeti magas értékről hiperbolikusán csökken és asszimptotikusan tart egy egyensúlyi beszivárgási értékhez. 1. ábra. Müntz—Lainée és Kazó készülékkel meghatározott beszivárgási görbék