Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)
3. szám - Preluschek Ervin: Az árhullámgörbe számítási módszereiről
177 Az árhullámgörbe számítási módszereiről Preluschek Ervin Temesvári Műszaki Egyetem, Vízépítési Kar 1900. Timi;oara, G.Enescu u. l/A. (Románia) Kivonat: Minden árvízi lefolyásvizsgálathoz szükséges az árhullámgörbe, a vízhozam időbeni változásának függvénye. A mértékadó árhullám geometriai megjelenítéssel számítható a jellemző paraméterekből. Az ismert módszerek közül ez a tanulmány egyrészt R.Cadariu román kutató 1979-ben közölt eljárásával foglalkozik, amely az árhullámgörbét dimenzió nélküli, racionális függvénnyel értelmezi. Másrészt, a Szokolovszkij-módszer javítására tesz javaslatot, azzal, hogy az ott megadott egyenletekhez változó értékű hatványkitevőket javasol. Az említett két módszer így már megfelelő pontosságú az árhullámgörbe számításában. Kulcsszavak: lefolyás, vízhozam, görbék egyenletének meghatározása. 1. Az árhullám^örhc számítására használt módszerek Természetes, vagy rendezett vízfolyások nagyvízi lefolyásainak vizsgálatához szükség van a vízhozam időbeli változását kifejező árhullámgörbére. Az új létesítmények tervezésénél, vagy a meglevők ellenőrzésénél a mértékadó árhullám görbéjét használhatjuk. Tényleges lefolyásra vonatkozóan az árhullámgörbét előre is jelezhetjük. Az árhullámgörbét mindkét esetben a jellemző paraméterei alapján lehet meghatározni. Ezek az 1. ábra szerint (Preluschek, 1990): Qmax 1. ábra. A: árhullámgörbe jellemző paraméterei - A maximális vízhozam: Q ma x (m 3/s), amely a tervezés esetében lehet egy meghatározott valószínűségi értékhez rendelt mértékadó vízhozam, lefolyásvizsgálat esetében pedig lehet az előrejelzett tetőző vízhozam. - Az árhullámban levonuló víz térfogata: W (millió m 3). - A tetőzés bekövetkezéséhez szükséges idő: T c r (óra). - Az árhullám teljes időtartama: T (óra). - Az árhullám alakegyütthatója: W Az öt adat közül a maximális vízhozam értéke és az árhullám térfogata a változó, a többi három az első kettőnek bizonyos értékhatárán belül megközelítőleg állandó. A lefolyási és tetőzési idő, valamint az árhullám alakja ugyanis a folyó vízgyűjtőjének formáitól függ. Az öt fő jellegadat ismeretében az árhullámgörbe is meghatározható. Ehhez ki kell számítani a vízhozam időbeni változását, vagyis tetszőlegesen választott dt lépéssel felvett t, időpontokhoz rendelt Q, értékeket. Az árhullámgörbe meghatározására ugyan a legfejlettebb és legbiztosabb módszernek az egységárhullámot tarthatjuk, ez viszont a vízgyűjtő medence adatokkal kísért, részletes ismeretét tételezi fel, s a számítások hatékony elvégzéséhez jó számítástehnikai felszereltséget kíván. Más módszer az árhullám geometriai megjelenítése. Itt a felhasználó elfogad egy meghatározott geometriai formát az árhullám alaki közelítésére, és képletekkel számítja a Q, vízhozamokat. D.M. Kocserin háromszög, illetve trapéz alakkal közelítette az árhullámgörbét, ami elég nagy hibákkal járt, ezért újabb és újabb módosítások születtek. A tényleges árhullámgörbék alakja inkább a hatványfüggvénnyel kifejezhetőhöz közelít, így több kutató ennek használatát javasolta. Kiemelkedik D.L. Szokolovszkij módszere, amely másodfokú egyenletet javasolt az árhullám áradó ágára, és harmadfokút az apadó ágra. G.A. Alexejev módszere mindkét ágára érvényes hatványegyenlettel írja le a görbét. Kísérletek történtek a szinusz függvény alkalmazására is. Ilyen pl. a Reitz-Kreps módszer, amelyen belül az áradó ágat szinusz függvény, az apadó ágat hatványfüggvény írja le. Pearson és Kozeny módszerei a szinusz* és a hatványfüggvényt egyesítették, és közös egyenlettel írták le a görbe mindkét ágát. A Srbrenovic modell az áradó ág leírására a szinusz- és a hatványfüggvényt kombinálja, míg a lefutó ágat hatványfüggvénnyel írja le.
