Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)
1. szám - Zsuffa István: A fölszíni vízkészlet föltárása a hidrológiai folyamatok elemzésével (II. rész)
18 HIDROLÖGIAI KÖZLÖNY 1992. 72. 35VF., 1. SZÁM mérce környezetének minden gázlójánál azonos, (amiről a hossz-szelvény vízállásvonalai alapján közvetlenül is meggyőződhetünk), akkor a relatív víziszállítás értéke a H vízállás és a H(0) minimális gázlómélységnek megfelelő vízállás függvényében fölírható: B(H ) _ H—H(0) -Bmax D Az így meghatározott relatív víziszállítási értékeket a H vízállások megfelelő átlagos gyakorisági értékével súlyozva és összegezve kapjuk a megfelelő hajótípushoz tartozó relatív víziszállítási görbét a H(0) minimális gázlós víziállások függvényében. Bármely gázló H(0) értékét a hossz-szelvény vízállás vonalai mentén a grafikonra kivetítve leolvashatjuk a gázló teherszállítási kapacitást korlátozó hatását (12. ábra). A jégjelenségek hossz-szelvényszerű ábrázolását több mint 50 éve vezette be Lászlóffy. Ezt az ábrázolást bővítette Horváth Sándor és terjesztette ki valószínűségelméleti paraméterekre Csorna János. Gyakorlatilag Csorna módszerét alkalmaztuk, néhány paraméter megcser élésé vei. Egy-egy folyószakasz hajózási viszonyait nyilván a jégjelenségek és a gázlóviszonyok együttes eloszlásával lehet a legrészletesebben jellemezni. A két egymástól többé-kevésbé független 'valószínűségi változó együttes jellemzését a két hossz-szelvény alapján bármely folyószakaszra ki lehet dolgozni. (13. ábra). Az árvizek legfontosabb mérőszáma nyilvánvalóan a tetőző vízhozam. A töltésezett folyók esetében azonban az árvízi vízállások tetőzése és a töltések átázására jellemző ,,árvízi terhelés" a döntő tényező. Az árvízi terhelés fogalmát Károlyi Zoltán kezdeményezése után Bogárdi István fogalmazta meg, mint a különböző vízállásokhoz tartozó víznyomások és idő szorzatát, SiZdiZ db vízállásidősorból a kérdéses vízállásszinttel lemetszett „hegymenet" területet. Az árvédelmi vonalak biztonságát jellemző hidrológiai hossz-szelvény tehát a védvonalak geodéziai hossz-szelvényének és az elmetszéses módszerrel meghatározott, a vízállásidősorára jellemző föltételes eloszlásfüggvényeknek a geometriai összekapcsolásával az eddigiekkel azonos módon megszerkeszthető. A hossz-szelvény használatához szükséges összetartozó vízállások vonalát részben mércekapcsolatok, részben árvizek idején végzett árvízszint rögzítések alapján szerkesztettük meg (14. ábra). Az árvédelmi töltések védőképességét jellemző hidrológiai hossz-szelvények mellett a védvonalakat igen jól jellemzik az 1965-ös dunai árvíz során bevezetett az árvíz alatt észlelt jelenségek nyilvántartására szolgáló töltésállapot hossz-szelvények (15. ábra). A klasszikus vízgazdálkodás során az ember igényeit kapcsolták össze a természetes vízjárással : az árterületet a meder vízemésztésének növelésével védték meg az elöntéstől, a vízigények kielégítésénél alkalmazkodtak a folyó vízhozamaihoz, a hiányokat vagy tűrték, vagy más forrásból elégítették ki. A készletek fokozottabb és gazdaságosabb fölhasználását biztosítja a vízjáráshoz való alkalmazkodás helyett a vízjárásnak az átalakítása. A vízjárás átalakításának az eszköze a tározó. A tározás vízgazdálkodási jelentőségét, a vízkészletek elemzésében való szerepét Lászlóffyék fölismerték és több év munkájával közreadták az ország tározási lehetőségeiről készült első országos földolgozást (Puskás, 1958). A munka a topográfiai és hidrológiai viszonyok szimultán elemzését igényli. E föltárás során, helyszíni bejárások sorozatával jelölték ki azokat a völgyszel vényeket, ahol a topográfiai és geológiai adottságok tározó létesítését teszik lehetővé. Ez a fölmérés azóta is érvényes: a javasolt tározási lehetőségek nagy része megépült a többi kijelölt szelvény ma is a gazdaságosan megvalósítható lehetőségeknek szinte teljes halmazát lefedi: ezen a területen nincs több információnk, Puskás Tamás hatalmas föltáró munkáját nem érdemes megismételni. A kijelölt tározási lehetőségek hidrológiai teljesítőképességének becslésére Puskás kitűnő módszert dolgozott ki, amellyel a tervezett tározó hidrológiai méretezése, első közelítésben, megoldható. Az eltelt 35 év hidrológiai adatbázisa azonban ma már megbízhatóbb eljárások alkalmazását biztosítja. Ennek érdekében a legutóbbi években kidolgozott, az átmenetvalószínűségeken alapuló tározóméretezési módszerünkkel valamennyi vízmércénkre a számításokat elvégeztük. Az eredményül kapott tározó teljesítési jellegfüggvényt a vízmérceállomás sokévi átlagos évi ~v vízmennyiségével redukáltuk és az így szerkesztett x=f(H, P) relatív tározó teljesítőképességi függvényt, illetve az ezzel azonos F(x | y)=p([irsx | n=y) föltételes valószínűségi eloszlás függvény nyalábot, ahol K , M x~~y~ i" = —pT~ (36) a relatív tározótérfogat, illetve évi relatív vízigény — a középvízi hidrológiai hossz-szelvényhez kapcsoltuk (16. ábra). Ezt a „tározási hossz-szelvényt" kiegészítettük még a vízmérceszelvényre vonatkozó „tározási viselkedés görbékkel" (17. ábra) (Zerrouk—Zsuffa, 1988) és egyes tározókapacitásokhoz és fogyasztásokhoz tartozó alvízi — ellapított — árvízcsúcsok F{x | y,z)=p(NQ &i v^x\x=y, fi=z) (37) eloszlásfüggvényeivel. A fölszíni vízjárás területi jellemzése A fölszínen lefolyó vízről kizárólag a vízfolyások vízhozamnyilvántartó szelvényében van statisztikai következtetések kialakításához elégséges információnk. A vízfolyás egyéb szelvényeiben a jelenséget csak esetenként figyelhetjük meg, de