Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

5. szám - Zsigri András–Oláh János–Szabó Pál: Átfolyófizes, in situ metaboliméter a természetes vizek oxigénfogyasztásának, termelésének és diffúziójának mérésére

Zsigri A.—Oláh J.—Szabó P.: Átfolyó vizes Hidrológiai Közlöny 1979. 5. sz. 217 1. táblázat A sötét cs világos gömbbe befolyó ós elíolyó víz oxigénkoncentrációjának és az ebből számított légzés, nettó termelés, bruttó termelés és diífúzió napi ritmusának numerikus értékei Tabelle 1. Numerische Werte des Tagesrythmus der Sauerstoff Konzentration, des in die dunkle und helle Kugel ein und ausfliessenden und abfliessenden Wassers und die hieraus berechnete Atmung, Netto-Produktion, Bruttoproduktion und Diffusion t [h] x(í) [mg/l] y (0 [mg/l] z (t) [mg/l] R (t) [mg/lh] P(í) —R (0 [mg/lh] M(í) P(í) [mg/lh] [mg/lh] 6,0 5,83 5,71 5,80 ,25 —,15 ,17 ,10 6,5 5,85 5,71 5,77 ,18 —,15 ,28 ,03 7,0 6,01 5,70 5,80 ,37 —,33 ,49 ,04 7,5 6,05 5,69 5,78 ,46 —,35 ,56 ,11 8,0 6,13 5,59 5,81 ,61 —,32 ,59 ,30 8,5 6,30 5,53 5,96 ,76 ,09 ,61 ,84 9,0 6,57 5,64 6,19 ,74 ,49 ,52 1,24 9,5 7,58 5,76 7,16 1,36 ,79 ,51 2,15 10,0 8,03 6,01 7,95 1,27 1,38 —,03 2,75 10,5 8,83 6,63 8,73 1,30 1,14 ,15 2,45 11,0 9,32 7,22 9,17 1,03 1,09 ,37 2,11 11,5 10,17 7,56 9,80 1,43 ,86 ,70 2,29 12,0 11,01 8,39 10,73 1,44 1,05 ,33 2,49 12,5 11,88 9,20 11,57 1,44 ,81 ,14 2,24 13,0 11,92 9,54 12,02 1,23 1,03 ,35 2,25 13,5 12,08 10,29 12,40 ,85 ' ,83 —,45 1,68 14,0 12,61 10,91 12,48 ,99 —,23 ,62 ,77 14,5 12,48 11,00 12,14 1,12 —,62 1,03 ,51 15,0 12,70 11,08 12,10 1,33 —,86 1,15 ,48 15,5 13,06 11,21 12,40 1,45 —,78 1,06 ,67 16,0 13,06 11,64 12,59 1,00 —,57 ,59 ,43 16,5 13,00 11,87 12,57 ,93 —,84 ,53 ,09 17,0 12,76 11,90 12,45 1,07 —,95 ,40 ,11 17,5 12,42 11,66 12,07 1,18 —1,17 ,50 ,01 18,0 11,98 11,29 11,69 1,14 —1,09 ,39 ,06 18,5 11,72 11,18 11,41 1,14 —1,20 ,48 —,06 19,0 11,37 11,06 11,22 ,93 —,93 ,27 —,00 19,5 10,93 10,31 10,54 1,24 —1,27 ,66 —,04 20,0 10,71 10,20 10,39 1,07 —1,05 ,55 ,01 20,5 10,52 10,11 10,19 ,77 —,87 ,46 —,10 21,0 10,32 9,81 10,03 ,94 —,85 ,42 ,09 21,5 10,11 9,64 9,86 ,95 —,82 ,31 ,13 22,0 9,85 9,40 9,59 ,87 —,88 ,32 •»—,01 22,5 9,49 9,15 9,36 ,76 —,69 ,15 ,07 23,0 9,23 9,03 9,11 ,60 —,64 ,14 —,04 23,5 9,06 8,80 8,89 ,65 —,67 ,26 —,03 24,0 8,81 8,58 8,69 ,66 —,56 ,17 ,10 »5 8,67 8,43 8,56 ,64 —,54 —,13 ,10 1,0 8,46 8,16 8,36 ,70 —,54 ,13 ,16 1,5 8,20 8,02 8,14 ,60 —,53 ,09 ,07 2,0 8,03 7,81 7,96 ,60 —,55 ,12 ,05 2,5 7,77 7,56 7,67 ,62 —,59 ,19 ,03 3,0 7,60 7,45 7,50 ,55 —,54 ,16 ,01 3,5 7,42 7,20 7,29 ,61 —,54 ,22 ,07 4,0 7,24 7,00 7,19 ,69 —,50 ,09 ,19 4,5 7,16 6,82 6,99 ,80 —,74 ,26 ,06 5,0 6,69 6,53 6,59 ,58 —,63 ,21 —,05 5,5 6,51 6,31 6,42 ,51 —,52 ,12 —,01 6,0 6,52 6,22 6,30 ,54 —,73 ,36 —,10 xigéntermelése P(í) [0

2 mg/lh]. Tegyük fel, h°gy a tartályokban a víz keveredése egyenletes, így a víz oxigénkoncentráció szempontjából homogén. Ebben az esetben a gömbökben levő és a belőlük kifolyó víz oxigénkoncentrációja egyenlő. A sötét gömb oxigéntartalma egy tetszőlegesen választott t

0 utáni t

1 időpontban meghatározható a következő egyenlettel: Vy(t

l) = G J x(t) át—G f y(í) dí — -V J R(í)dt+Vy(t

0). (1) «0 Ezt osszuk el F-vel és rendezzük át: y

'

1 C r

1 R(t)dt = y I x(í)dí'o 'o -y f y(í) dí—y(íj) + y(<

0), l0 Differenciáljuk ezt í

x szerint: R

W=^(x

W-y(i))dÄ (1) Ezzel kifejeztük R(í)-t mint ismert mennyiségek függvényét. A világos gömb oxigéntartalmát a t

1 időpontban a következő egyenlettel határozhatjuk meg: ' i íi Vz(t

1) = G J x(t)dt-G J z(í)dí + 'o 'o + V J [P(í) — R(í)] dí + Fz(í

0). 'o Osszuk el ezt F-vel és rendezzük át: I'

1 / [P(í) — R(í) dí] = 4 r r

1 r r = T J z(í) dt-yr J x^dí + z^-zíg 'o 'o Differenciáljuk ezt t

l szerint: (P(í)-R(í)) = |-(z(í)-x(í)) + ^ (2) így a nettó oxigénprodukciót is kifejeztük mint ismert mennyiségek függvényét. A bruttó oxigénprodukció pedig az (1) és a (2) egyenlet összegeként adódik: P(í) =R(í) + (P(í) — R(í)) (3) Most tekintsük a vizsgált vízréteg egyensúlyi egyenletét a [í

0, íj időintervallumon: x(í

1)= J M(í) dí + J (P(í)-R(í))dí + x(í

0), ahol az M (í) [0

2 mg/lh] a vizsgált vízrétegbe diffú. zió, keveredés és egyéb okok miatt be, illetve kiáramló oxigénmennyiséget jelöli. Differenciáljuk ezt és rendezzük át: M(Í)=^-(P(Í)-R(Í)) (4)