Hidrológiai Közlöny 1984 (64. évfolyam)
3. szám - Dr. Vágás István: Folyók vízhozamának és vízállásának kapcsolatai
Hidrológiai Közlöny 1984. 2. sz. 142 Folyók vízhozamának és vízállásának kapcsolatai VÁGÁS ISTVÁN* a műszaki tudomány doktora 1. Helyzetképalkotás A permanens, hely és idő szerint állandó sebességű vízmozgásban — amelynél természetes vízmozgásokban a legfelismerhetőbb kritérium a vízhozam hely és idő szerinti állandósága, továbbá a vízszin esésének hely és idő szerinti állandósága — a vízhozam és a vízállás összefüggése egyértelműen meghatározott. Ugyanahhoz a vízálláshoz ugyanabban a szelvényben mindig ugyanaz a vízhozam tartozik. Az összefüggés ismeretében a vízhozamok közvetlen megmérését a vízállások észlelése helyettesítheti. A hidrometriai tevékenységnek fontos célja volt, hogy folyóink különböző vízmérce-szelvényében minél több vízállásnál vízhozamot mérjenek és a mérési adatokból meghatározzák a vízhozamgörbével is ábrázolható összefüggést a vízhozamok és a vízállások között. Ezáltal, a vízállások idősorának ismeretében a vízhozamok idősora is meghatározható, feltéve, ha a folyó vízmozgása általában közelíthető a permanens, állandó sebességű vízmozgás által megkívánt feltételekhez. Számos hazai folyón — így elsősorban a kisesésű Tiszán és mellékfolyóinak alföldi szakaszán — nem találtak egyértelmű összefüggést a vízhozam és vízállás között. Hajós Sámuel 1895 és 1898 között elvégzett Közép-Tisza-i mérései fényt derítettek az árvízi hurokgörbe tiszai jelentőségére és méreteire. A mérések igazolták, hogy áradás idején ugyanannál a vízállásnál lényegesen nagyobb lehet a vízhozam, mint az apadásnál, tehát a két változó egyértelmű összefüggése megszűnik. A vízhozam és vízállás egyértelműségi hiányának okozójául a hidrológia elmélete a vízszínesés változását jelölte meg. Annak magyarázata azonban már kevéssé volt meggyőző, hogy mi lehetett az oka a vízszínesés megváltozásának. Ha ugyanis a felülről lefelé haladó, árhullám hevességéből, tehát nempermanens jellegének erősségéből származtatjuk az esésváltozást, érthetetlenné válik, hogy miért lehetnek a folyón alulról-felfelé hatoló gyors apadások, amelyeknél a vízhozam a vízállás csökkenése ellenére is erősen növekszik, tehát szinte az a jelenség áll be, mint amit az előbb az áradó ág tulajdonságaként jelöltünk meg. Véleményünk szerint tehát az árvízi hurokgörbéknek csaknem százéves elmélete befejezetlen, és a bekövetkező jelenségek egyik fontos részének sem a leírását, sem az indokolását nem adja meg. Amikor a Vízrajzi Évkönyv-eket (1951-től kezdődően) a napi vízállások közlésén túl a napi vízhozamok közlésével is kibővítették, a közölt vízhozam adatokat a táblázatosan, vagy görbe alakjában meglévő vízhozam-vízállás összefüggésekből az észlelt vízállások ismeretében határozták meg. Ezzel a vizek mozgását közelítésben permanens, állandó sebességű vízmozgásnak tekintették. Ettől * Alsótiszavidéki Vízügyi Igazgatóság, Szeged. a feltételezéstől a Vízrajzi Évkönyv csak a mesterséges vízszinduzzasztások esetén tért el, de itt egyéb számításokat nem végzett. A permanens, állandó vízmozgás viszonyaira értelmezett vízhozam-vízállás összefüggések használata — a vízhozammérés pontosságának korlátain túlmenően — elvi hibára vezetett, mert már a vízhozamgörbe meghatározása is igen szóródó mérési adatokból történt, amely adatok maguk is kétségessé tették a vízhozamok és vízállások közötti egyértelmű összefüggés lehetőségét. Az adatok szóródását a nem-permanens hatások aligha okozhatták, hiszen a vízhozamgörbék megszerkesztésénél ritkán vettek figyelembe olyan méréseket, amelyeknek végrehajtása alatt a vízállás megváltozása jelentékenyebb volt. Az elvi tévedés hatása különösen a nagyobb árvizek vízhozamainak számításánál volt érezhető. Előfordult, hogy a vízhozamok tetőzését a Vízrajzi Évkönyv nem mutatta ki, ha ugyanakkor történetesen a vízállás nem tetőzött, így pl. 1970. május 21-én a Tisza szegedi szelvényében. A szakemberek, sőt még az évkönyv szerkesztői is érezték a javítás szükségességét, és a legújabb évkönyvekben már törekedtek olyan háromváltozós vízhozam-vízállás összefüggések meghatározására, amelyekben a vízszinesés is szerepel. Mintául szolgált e tekintetben Benedek Pál 1935ben leírt módszere, amellyel a Körös folyón tapasztalható tiszai visszaduzzasztások hatását igyekezett kiküszöbölni és segédváltozókat bevezetni a Körös folyó vízhozamainak helyes értelmezéséhez [2]. Az 1979. évi Vízrajzi Évkönyv 4. oldalán (7. bekezdés) még az alábbiakat tartalmazza: „Folyótorkolat közelében lévő mércék esetében az egyesülő vízfolyások kölcsönös egy másra hatása következtében (visszaduzzasztás, leszívás) ugyanolyan vízállásnál is eltérő lehet a vízhozam. A vízhozam és vízállás összefüggése csak mindkét egyesülő vízfolyás vízállásának függvényében, görbeseregekkel volna ábrázolható. Ilyen esetekben görbeseregeket ez ideig nem szerkesztettünk". Az 1980. évi Vízrajzi Évkönyv 16 oldalán (7. bekezdés) már a következők olvashatók: „Egyes vízmérceszelvények esetében — például a Tiszának és vízrendszerének duzzasztóművekkel, mellékvízfolyások betorkolásával befolyásolt szakaszain — a vízhozamot a vízfelszín esése is számottevő mértékben befolyásolja. (Kiemelés e cikk szerzőjétől.) Ilyen szelvények vízhozammérési eredményei alapján a vízállás, a vízhozam és a vízfelszínesés közötti összefüggést határoztuk meg, és ezt alkalmazva, számítottuk ki a napi középvízhozamokat. A számításkor a vízállás (h, cm), a permanens, állandó vízmozgáshoz tartozó vízszinesés (7 0, cm/km) és az ugyanilyen állapotban lefolyó vízhozam (Q 0, m 3/s) összetartozó értékeit tartalmazó táblázatból kiolvastuk az adott vízálláshoz tartozó / 0 és Q 0 értékeket, majd a táblázatnál feltüntetett segédmérce egyidejű vízállásadatainak ismereté-
