Hidrológiai Közlöny 1984 (64. évfolyam)
3. szám - Dr. Vágás István: Folyók vízhozamának és vízállásának kapcsolatai
144 Hidrológiai Közlöny 1984. 3. sz. Dr. Vágás I.: Folyók vízhozamának A permanens, változó sebességű vízmozgás, vagy más szóval: duzzasztás és süllyesztés létrehozatalához vagy természetes okozó kell (a befogadónak, vagy mellékfolyót felvett folyószakasznak az eredeti folyóra visszaható vízállásváltozása), vagy mesterséges (pl. duzzasztómű vagy nemkívánt mederszűkítés). A duzzasztási vagy süllyesztési hatás mindenkor az okozó szelvényben a legnagyobb és alulról-felfelé haladva fokozatosan csökken. Még a mesterséges duzzasztásoknál is közömbös, hogy melyik duzzasztott vízszinű szelvény adataiból indul el a számítás, sőt, még az is közömbös, hogy a duzzasztott vagy süllyesztett vizű folyószakaszokon belül melyik irányban végezzük. Két, egymásba torkoló folyón a már egyesült szakasz „okozó" szerepű szelvényének vízállásait és a vízhozamgörbe ajap-alakzatát ismerve felvezethetjük a duzzasztási vízszinvonalat különkülön mind a két folyóba. A két folyót az egyesülés előtti alsó vízmércéjük adataival is számításba vehetjük, ha ezekben ismerjük az egymásra duzzasztás jellegadatait. A két folyóban külön-külön, az egymásra duzzasztás állapotában felülről-lefelé is vezethetünk duzzasztási vízszinvonalat, ha az adattal ellátott szelvény feljebb van. Nem célszerű azonban a két folyó felső vízmércéiről úgy vinni lefelé a duzzasztási vagy süllyesztési vízszinvonalat, hogy abból az egyesült folyószakasz vízhozamait vagy vízállásait redukáljuk, egyszerűen azért, mert fölös számú változó útján csak záróhibát hozunk a számításokba. A Vízrajzi Évkönyv 1979. évi állásfoglalását és Benedek Pál 1935-ben közölt módszerét követve — ismerve a szakmai gyakorlat további, hasonló módszereit is — úgy véljük, hogy a vízhozamok redukciójánál mindig arra törekedtek, hogy a vizsgált szelvény felett keressék a vízhozam és a vízállás többértelmű kapcsolatának okozóját. Azt a tényt, hogy a vízfolyások egymásba torkolásánál tapasztalták az egyértelmű összefüggés legnagyobb hiányait, úgy próbálták meg figyelembe venni, hogy az egyesült vízfolyás jellegadatait az alkotó vízfolyások jellegadataival hozták kapcsolatba. Tehát, itt is felülről-lefelé vezették az adatokat. Okozatilag is valósabb, számítási szempontból pedig lényegesen áttekinthetőbb, ha az adatokat, még a folyóbetorkolások szelvényéhez is, alulrólfelfelé vezetjük, mert akkor csak egyetlen duzzasztási görbe elemzése szükséges, nem pedig több olyané, amelynek kapcsolata nehezen feltárható. A továbbiakban részletesen kifejtjük, hogy hogyan lehet azonos vízhozam mellett átszámítani valamely folyószakasz meghatározott duzzasztási vagy süllyesztési vízszingörbéjét permanens, hely szerint változó sebesség állapotában tetszőleges másikra, és hogyan lehet adott feltétel mellett meghatározott vízhozam-vízállás összefüggés segítségével tetszőleges vízfelszíngörbe esetén a vízhozamot meghatározni. 2. Duzzasztási és süllyesztési vízfelszínvonalak összefüggései Levezetésünk ezúttal abban fog különbözni a duzzasztási és süllyesztési vízszinvonalak meghatározásához ismeretes levezetésektől, hogy nem tartunk számot a permanens, állandó sebességű vízmozgás feltételeinek megfelelő alapadatokra, hanem egyvalamely, [állandó vízhozam mellett a vizsgált folyószakaszon meghatározott] vízfelszínvonalat a vízmércék egységesített zérus-vonalának tekintjük és ehhez viszonyítottan határozunk meg további, duzzasztási, vagy süllyesztési vízfelszínvonalakat. Induljon a koordinátarendszer z-szel jelölt vízszintes tengelye (1. ábra) az ,,okozó"-nak tekintett folyószelvénytől a vízfolyás irányával ellentétesen. Számítsuk az y vízállásokat az egységesített zérus-vonaltól függőleges irányban felfelé. A zérus-vonal ordinátáit jelöljük t/ a-val, szükség esetén további index hozzátételével, eséseit pedig i„-val. A duzzasztási, vagy süllyesztési általános vízszinvonalon értelmezett eséseket jelöljük i^-vel. Az okozó szelvényre vonatkozó adatoknál használjunk 0 indexet, a vonatkoztatási szelvény adatainál használjunk n indexet. Osszuk fel az okozó és a vonatkoztatási folyószelvény közti szakaszt n, nem feltétlenül egyenlő részre, amelyekben a duzzasztási vízszin is, a zérus vízszin is egyenes vonallal legyen helyettesíthető. A &-val és a k+1-gyei sorszámozott szakaszok között (1. ábra): Vk + id • dx k + ! = ?//•+,+ i a • Ax k + i ...(1) alkalmazva a már ismert „arányosító összefüggés" ide vonatkozó alakját: id la Ql Qdiyt) 2 ... (2) Ennek helyettesítésével a (l)-ből rekurziós formula adódik, mert az egyenletet y k+ 1-re kifejezve bárDOZZÁSÍTOTT VÍZSZIN (d) }U0" VÍZSZIN VON A L 1. ábra. Vázlat a különböző duzzasztottságú, azonos vízhozamú vízmozgásfajták jellemzéséhez Puc. ó. CxeMa ÖAÜ xapaxmepucmuKii euáoe meneHun npu oduHüKoebix pacxodax, HO C pa3HHM nodnopoM Abb. 1. Skizze zur Kennzeichnung von Wasserströmungsarten gleicher Abflußmenge aber mit unterschiedlichem Einstau
