Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

3. szám - Dr. Szigyártó Zoltán: 2. vízhozam meghatározás a vízállás intenzitása alapján

158 Hidrológiai Közlöny 1985. 3. sz. Gyakorlati módszerek a nempermanens viszonyok közötti vízhozam meghatározására 2. Vízhozam meghatározás a vízállás változás intenzitása alapján DR. S Z I G Y Á 11 T Ó Z O L T A N* a műszaki tudományok doktora Előzmények Egy korábbi tanulmányunkban [Íj már kimutattuk, hogy a nempermanens viszonyok közötti Q vízhozam számítására szolgáló, lassan már nyolcvan éves múltra visszatekintő Bogdánfy-ié\e Q=A -CVlí íz (1) (2) Q = ]/ U Qo 1 /„ összefüggést fogadjuk el; amelyben természetesen Q (m

3/s) a nempermanens viszonyok közötti vízhozamot, Q

0 (m

3/s) az' ugyanazon vízállás melletti permanens vízhozamot, 7

0 (—) a permanens viszonyok közötti vízszinesest jelöli. Ebből ugyanis — az l

z esést h=I

0 + Alz (3) módon az 7

0 esés megváltozásának az eredményeként értelmezve, s a (2) összefüggést ennek megfelelően rendezve — a Q=Q

n + A Íz l

n (4) * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. képlet vezethető le. Ez pedig, viszonyítási alapként továbbra is a permanens vízfelszínt tekintve, átírható a Q=Qo < 1 + 1 dh (5) összefüggés [2., 172.o.] a gyakorlat szempontjából tökéletesen megfelelő pontosságot ad. Tehát a vízhozam — a Chezy képlettel megegyező kapcsolatból — az A nedvesített terület, az R hidraulikus sugár, a G sebességi tényező és az l

z vízfelszín esés alapján határozható meg. Ahhoz tehát, hogy a képletet kötvctlenül használhassuk, be kell rendezkedni a vízállások mellett az esések rendszeres mérésére is. Ennek érdekében meg kell oldani az esésmérés alapjául szolgáló mércék szükséges távolságának a meghatározását, a mércék egyidejű leolvadását, esetenként e célra külön mércéket kell létesíteni, s szükség lehet a vízmérceleolvasás hagyományos 1 cm-es pontosságának a fokozására is [3]. Mindez — többek között — jelentős anyagi hatásokkal is jár. Ezért célszerű lenne a nempermanens viszonyok közötti vízhozam meghatározását úgy megoldani, hogy az egyetlen mérce segítségével is elvégezhető legyen. Erre ad aztán lehetőséget az, ha — továbbra is az (1) összefüggés alapján állva — a nemermanens viszonyok közötti vízhozamokat az ugyanazon vízállás melletti permanens vízhozamokhoz viszonyítjuk; vagyis, ha alapként az (1) képletből közvetlenül származtatható 7, d L alakra, ahol tehát a dh/dL a permanens eséshez viszonyított esésváltozást jelöli. Elvileg nincs akadálya továbbá annak, hogy az esésváltozásra kapott kifejezést formálisan a dh dh d t i — (

6) d L d L d t alakra rendezzük át, ahol tehát i a vízállás változás intenzitását, s Megy sebességdimenziójú mennyiséget, az úgynevezett árhullám terjedési sebességét jelöli. Az (5) és a (6) kifejezés összevonásával így kapható tehát az a meglehetősen széles körben ismert Q-Qo} i + I

0-u (7) összefüggés, amelyben már minden tag csupán egy szelvényre van értelmezve. így ez elvileg valóban alkalmas arra, hogy segítségével a nempermanens viszonyok közötti vízhozamot segédmérce használata nélkül is meghatározzuk — természetesen azzal a feltétellel, hogy a vízhozam hullámok a folyón a vízfolyás irányában haladnak, s hogy a viszonyítási alap, a permanens viszonyokra jellemző, tehát az adott Q

0-hoz tartozó vízfelszín (vízállás és vízszinesés) időben állandó. A (7) képlet a magyar szakirodalomban Lászlóffy, Szesztay és Szilágyi közös tanulmánya alapján [4] terjedt el. Ezzel kapcsolatban a szerzők az U. S. Geological Survey egyik kiadványára hivatkoznak [5|, amely szerint azt már 1915-ben Jones is ismerte [4]. Ennek az egyszerű szerkezetű, régi képletnek a használatát mégis igen megnehezítette egy körülmény, az u sebesség helyes értelmezésének a problémája. Amely viszont abból következett, hogy az — a hidraulikában szokatlan módon — nem fizikai megfontolások alapján, hanem a matematika formális eszközeinek a felhasználásával került bevezetésre. Mindemellett viszonylag hamar kiderült, hogy ezt a sebességet valamilyen módon az úgynevezett ,,hullámsebesség"-gel kell kapcsolatba hozni. Ilyen, s hasonló megfontolásokkal javasolták aztán számítására az u=l,3vk It In + (8)