Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

4. szám - Szigyártó Zoltán: Tennivalók a Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése során előirányzott árvízi tározók töltő-ürítő műtárgyainak a kialakításával kapcsolatban

SZIGYÁRTÓ Z: A 31 elengedhetetlenné teszik azt, hogy a kimosódás ellen, megfelelő művek beépítésével, a műtárgy felvizében is védekezzenek. Végül szólni kell arról is, hogy a hullámtéren uralkodó, s a vízmozgást erősen befolyásoló összetett körülmények általában nem teszik lehetővé azt, hogy az ott kialakítandó tápcsatorna vonalvezetését és méretét, a kialakuló sebességeket hidraulikai számításokkal megbízhatóan meg lehessen határozni. Ezért a műtárgy fel vizében mind a tápcsatorna, mind a terelőmüvek, mind a kimosás elleni védelem megfelelő kialakítását (az ott előforduló nagy mélység-különbségek miatt torzításmentes modellel végzett) hidraulikai kisminta-vizsgálatokra támaszkodva kell meghatározni. Ide tartozik továbbá annak külön hangsúlyozása is, hogy nem mindegy az, hogy a műtárgyhoz a vízhozamot milyen eséssel lehet eljuttatni. Ha ehhez nagy vízszín-esésre van szükség, a műtárgy szelvényében, a két árvédelmi töltés közötti árvízi mederben jelentős vízszint-különbségek állnak elő. Az árapasztás viszont az adott helyen azért irányozzák elő, hogy a vízszint ebben a szelvényben sehol se haladja meg a mértékadó árvízszintet. Ezért jogosnak tűnik a hullámtéren kialakított vízszállítási útvonallal szemben az a kikötés, hogy (a vízfelszínnek a kanyarokban, a centrifugális erő hatására előálló kilendülésétől most okkal eltekintve) az árapasztás során a töltő-ürítő műtárgy szelvényben, még a maximális vízhozam szállítása során se álljon elő 5 cm-nél nagyobb különbség, s hogy ezt a kikötést a kisminta-vizsgálatokra támaszkodva teljesíteni kell. Ez a legfeljebb 5 cm tehát szükségképpen hozzá adódik a vízszint-tartás már említett, legfeljebb ±10 cm-es hibájához. Amiből - Váradi javaslatát (Szigyártó 2005/c) továbbfejlesztve - az a követelmény adódik, hogy a műtárgy a hidrológiai méretezése során meghatározott maximális vízhozamot a mértékadó árvízszintnél 15 cm-rel kisebb felvízszint-magasság mellett is szállítani tudja. Továbbá ide tartozik az a megjegyzés is, hogy - mindent egybevetve - esetenként talán gazdaságosabban kivitelezhető megoldásra lehet jutni úgy, hogy a töltő-ürítő műtárgy szükséges moduljait nem egyetlen műtárgyat kialakítva, egymás mellett, hanem egymástól bizonyos távolságra elhelyezve (de közülük néhányat azért összevonva) helyezzük el. Létesítmények a műtárgy alvizi oldalán A műtárgyban a maximális vízszállítás idején előálló nagy sebességek természetesen nem csak a műtárgy felvizében, hanem - hangsúlyozott mértékben - annak alvizében is nagy sebességeket okoznak. így a műtárgy alvizében is elkerülhetetlenül gondoskodni kell a kimosódás elleni védelemről. Az ide vágó tervezési munkálatok aztán két részből tevődnek össze. Mindenek előtt szükség van arra, hogy az ilyenkor Parshall-csatorna szerűen működő műtárgy átbukó vízsugarának a sebességét lecsökkentsük a vízvezető útvonal, a műtárgy után kialakuló sebességre. Továbbá, ha ezen az útvonalon majd nagy sebességek állnak elő, itt is szükség van a földmeder védelmére. Parshall-csatorna szerű működésről lévén szó, nyilvánvaló, hogy az első feladat megoldását is úgy kell elvégezni, ahogy azt a Parshall-csatorna esetére kidolgozták. Vagyis az átbukó vízsugár energiatartalmát egy olyan energiatörő ládaként kiképzett csillapítómedencével (Németh 1954) kell lecsökkenteni, amelyben visszaduzzasztott fedőhenger alakul ki anélkül, hogy az a lebukó vízsugár sebességét lecsökkentené, s így a felvíz magasságát bármiféle módon befolyásolná. Ezért e csillapítómedencébe a víz, a nagy sebességekre tekintettel, egy kislejtésü (mintegy 1:5 hajlású) lejtőn lesurranva kell bejusson, s szükség szerint gondoskodni kell arról is, hogy a ládából távozó vízben (kellő hosszon) megfelelő mélység alakuljon ki (természetesen anélkül, hogy ez a tározó leürítését bármiféleképpen akadályozná). Az ide vágó részleteket természetesen hidraulikai kisminta-vizsgálatokkal kell megoldani. Azt azonban az eddig szerzett tapasztalatokra támaszkodva ma már hangsúlyozni kell, hogy az ABKSZ anyagában rögzítettekkel ellentétben (Szigyártó 2005/c) a megfelelő ládamélység alkalmazásától akkor sem lehet eltekinteni, ha emiatt a ládával kapcsolatban víztelenítési problémák merülnek fel. Viszont továbbra is törekedni kell arra, hogy az energiatörő ládából a lehető legtöbb vizet gravitációs úton vezessék el. Az ezenfelül adódó víztelenítési feladatokat pedig kisebb, automatikus búvárszivattyúk beépítésével kell megoldani. Továbbá annak érdekében, hogy a folyó magas vízállása esetén a meder felől a csillapítómedencébe víz ne szivároghasson be, célszerű ennek szigetelését is megoldani. Ami a töltő-ürítő műtárgy utáni sebességek alakulását illeti, ez nyilvánvalóan a műtárgynak a tározóhoz viszonyított helyétől, s a terepviszonyoktól is függ. Ha a tározó közvetlenül az árvédelmi töltés mellett helyezkedik el, s így a műtárgy közvetlenül a tározóhoz csatlakozik, tőle sugár irányban, a tározó belseje felé haladva a sebességek természetesen csökkennek, s a tározó fenekének védelmét ennek megfelelően kell megoldani. Ha viszont (mint gyakran előfordul) a tározó az árvédelmi töltéstől távolabb van, s hozzá a vizet egy töltésekkel közrefogott vízvezető útvonalon kell elvezetni, már összetettebb feladattal állunk szemben. Ilyenkor ugyanis általában két lehetőség van: lehet a vízvezető útvonal méreteit úgy megválasztani, hogy benne a töltő-ürítő műtárgytól távolabb már medervédelemre ne legyen szükség. Lehet viszont ezt az útvonalat szűkebbre venni, s azt medervédelemmel ellátni. Itt kell továbbá felhívni a figyelmet arra is, hogy a műtárgy után, az onnan távozó víz nagy sebességű sávja mellett, jobbról és balról mindég áramlási holtterek alakulnak ki, s ezek a holtterek a műtárgytól távolodva csak lassan szűnnek meg. Ez pedig a vízvezető útvonal keresztszelvénye mentén jelentősen megnöveli a sebességkülönbségeket. Ebből pedig két dolog is következik: Egyrészt az, hogy — akár csak a felvizi oldalon, az alvizi oldalon is — az egyenletes sebességek kialakulását nagyban elősegíti az, ha a vizet a tározóba nem összevonva, egy helyen (egyetlen műtárggyal) hanem a műtárgy tengelyére merőleges keresztszelvény mentén minél egyenletesen elosztva (a modulokból önálló műtárgyakat kialakítva, több műtárggyal) vezetik be. Másrészt az, hogy ez a kialakítás biztosan csökkenti a kimosódással kapcsolatos veszélyt mind a felvízi, mind pedig az alvizi oldalon.