Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
7. szám - Dr. Dávid László: Az öntözőrendszerek vízigényének jellemzése és vízgazdálkodási vonatkozásai
Dr. Dávid L.: Az öntözőrendszerek vízigényének jellemzése Hidrológiai Közlöny 1971. 7. sz. 301 tözőrendszer tenyészidei vízigény tartóssági felületének meghatározására. Tekintsük feladatunknak valamely Tb mezőgazdasági vízhasznosításra berendezett területű öntözőrendszer tenyészidei vízigény tartóssági felületének meghatározását. A feladatot azzal a közelítő feltételezéssel végezzük el, hogy az elsősorban időjárási hatásokra (nedves, száraz óv) kialakuló évenkénti igényváltozásokat különböző vízzel ellátott területekkel azonosítjuk, illetve azzal modellezzük. Ezt a közelítést a gyakorlati tapasztalatok alapján megtehetjük. A feladat megoldását az alábbi lépésekben végezhetjük el: 1. A Tb berendezett területből meghatározzuk azt a maximális (T m ax) vízzel ellátott területet, amelynek az éves üzemeltetésével maximálisan számolhatunk a rendszer élettartama során. Ez a Tb 90—95%-ára tehető a gyakorlati megfigyelések szerint, azaz Tmax =r«= 0,90-0,95 T b 2. Megállapítandó az a minimális vízzel ellátandó terület (Tmin, azaz Tj) amelynek tenyeszidei üzemeltetesével minden körülmények között, még a legnedvesebb évben is számolnunk kell. Ez szélső esetben 0, de rizs és halastó esetén különböző nagyságú lehet. 3. A T l és T n területek között, elsősorban mezőgazdasági megfontolások szerint, további Ti területeket határozunk meg úgy, hogy végül összesen 5—8 területet kapjunk. A közbenső területek megállapításánál arra kell törekedni, hogy megbecsüljük a különböző jellegű években (száraz, nedves, átmeneti stb.) várhatóan üzemben levő területek nagyságát. 4. A fentiek alapján T„ T s, T 3. . .Ti. . .T« terület értéket kapunk, ahol n= 5—8. 5. A 9. ábra alapján minden Ti területhez meghatározzuk a tenyószidő maximális napi átlagos (24 órás), azaz a 0,5% tartósságú vízigényét, azaz io,5%,i-t. 6. A 8. ábra alapján minden Ti területhez meghatározzuk az 1* ., 1* ., I* , vízigény tartóssági tényezője 10 %i 50 %»' 90%i' b J ' 7. A különböző tartósságú /io%t, /50%iés Í90%i vízigényeket az alábbi ' io%;=50%' ; ' 00%' ^10%' '^0.5%' 100 ^50%» '-^0.5%' 100 90%* 0,5 100 összefüggések segítségével számoljuk. 8. Az egyes Ti területekhez kiszámított io,5%í, 710 %i, /50 %i és Í90 %i vízigény értékek alapján megszerkesztjük minden Ti területhez tartozóan az átlagos napi vízigények tenyészidei tartóssági görbéjét, az I=f(dx) függvény kópét. Így összesen n darab tenyészidei tartóssági görbét kapunk. 9. Az n darab tartóssági görbe alapján megszerkesztjük az I=f(d, D) tartóssági felületet. Feltételezzük, hogy az n tartóssági görbe 25= 100% évet reprezentál és így minden görbe 100 : n évet jellemez, azaz az évek 100 : n százalékát. A 6. ábrán látható D—d koordináta 100 rendszert felvéve először az 1 évnek megfelelő n D% értékhez berajzoljuk a különböző d tartósságú pontokat, úgy hogy a 8. pontban megrajzolt tartóssági görbeseregből az egyes d% tartósság értékekhez tartozó legnagyobb igényeket, azaz az egyes <i%-nál levő ordináta tengelyeket legmagasabban metsző tartóssági görbe metszeteként meghatározható igényeket rendeljük a pontokhoz paraméterként. Az első D% értéket befejezve, a 2 évnek megfelelő D% értékhez rajzoljuk be a tartóssági értékeket. E pontokhoz az egyes r/%-oknál a második legmagasabban fekvő tartóssággörbe által meghatározott igényeket rendeljük paraméterül. Ezt folytatva végül elérkezünk az n évnek n megfelelő D= 100% értékhez, amelynél a tartóssági értékekhez az egyes d% értékeknél legalacsonyabban fekvő tartóssági görbe adta igényeket rendeljük paraméterként. A D-d koordinátarendszerben így kapott ponthalmaz azonos vízigény paraméterű pontjait összekötve kapjuk a „szintvonalakkal", azaz az azonos vízigónyű pontokat összekötő vonalakkal jellemzett vízigény tartóssági felületet. 1Ó. A tartóssági felület alapján tudjuk végül megszerkeszteni az évek különböző Z)%-ára jellemző vízigény tartóssági görbéket, amelyek a felületnek és a különböző d, D= const jelű függőleges síkoknak a metszósvonalai (lásd 6. ábra felső része). A D= 1 %, a D= 50% ós a D = = 100% értékű jellemző vízigénytartóssági görbék szerkesztése célszerű. A fentiek szerint megszerkesztett vízigény tartóssági felület jellemzi a Tb nagyságú mezőgazdasági vízhasznosításra berendezett területtel rendelkező öntözőrendszer vízigényét a tenyészidőben sok év vonatkozásában. A felület szerkesztésénél illetve értékelésénél azonban számításba kell venni, hogy az alapul szolgáló görbék (8. és 9. ábra) rövid időszak, viszonylag kevés pont alapján meghatározott kapcsolatokat fejeznek ki, és elsősorban a Tiszavölgyre jellemzők. Ezért általánosságban eltérő körülmények esetén elsősorban az eljárás menetét indokolt figyelembe venni. Meglevő öntözőrendszerek esetén célszerű a rendszer saját, több éves vízfogyasztási adatsorainak felhasználásával megszerkeszteni a vízigény tartóssági felületet. 3.3 Jellemzés valószínűségelméleti alapon Figyelembe véve, hogy az öntözőrendszerek vízigényét nagy számú természetes és mesterséges folyamat, tényező befolyásolja és hogy ezek hatására az öntözőrendszer vízigénye esetről esetre más-más értéket vehet fel, kézenfekvőnek látszik, hogy a vízigények mennyiségi jellemzését valószínűségelméleti alapon is megkíséreljük. A vízigények kialakulási folyamatát a matematikai statisztika szemszögéből kísérletnek tekintve, a vízigény nagysága a kísérlet egyik lehetséges kimenetelót jelenti. Az ehhez rendelhető számértéket nem rögzítik egyértelműen a kísérlet meghatározására kiválasztott tényezők, hanem ez a számérték az előfordulása alkalmával figyelembe nem vett, vagyis a meghatározásból kihagyott egyéb jellemző körülmény alakulásától függ. Az öntözőrendszer fővízkivételén a meghatározott időközönként jelentkező vízigényt, a fővízkivótelt és az időközt meghatározó adatokon kívül még igen sok más tényező — mint például időjárási viszonyok, öntözési módszerek, növénykultúra stb. — befolyásolja. Ha a befolyásoló tényezők közül csak a fővízkivótelt és az időközt rögzítő adatokat emeljük ki, mint ezt a tanulmányunkban tesszük, akkor a fővízkivételen a többi tényező időről időre változó hatásától függően, esetről esetre, szükségképpen más és más vízigényt észlelhetünk. Ezért az öntözőrendszer vízigényét — hasonlóan egyéb hidrológiai jellemzőkhöz — valószínűségi változónak tekinthetjük, a jelenséget pedig a vízigény, mint valószínűségi változó „véletlen jellegű ingadozásának". Az ingadozás tehát azáltal jön létre, hogy a valószínűségi változó a definiálásakor figyelmen kívül hagyott tényezők alakulásától függően, előre nem látható módon, minden észleléskor más és más értéket vehet fel. A vízigény (a napi átlagos vízigény), mint valószínűségi változó nem konkrét számérték, hanem általánosabb értelemben vett mennyiség,
