Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása

MUSZKALAY L.: Kutatási tapasztalatok összefoglalása 27 nagyobb hányadát foglalja el, mint a valóságban. Pl. egy 0,5 cm átmérőjű szivornya nem modellje egy 1 cm átmérőjűnek, mivel a kisebben parabolikus a sebességeloszlás az egész szelvényben (lamináris áramlás), míg a nagyobban már kialakulhat a szelvény jelentős részében a közel egyenletes sebességeloszlás (turbulens áramlás). Ez a jelenség a falsúrlódás csökkentésével már alig változtatható, a hasonlóság biztosítására a folyadék viszkozitását is csökkenteni kellene. (14) (88) 5.2. Árhullám-levonulás 107. A Tisza - Körös-völgy vízforgalmának vizsgálata a vízkormányzás érdekében. Fix pontok a duzzasztók hitelesítése. Alapadatok a napi vízállásjelentés adatai akár a Magyar Rádió közlése, akár saját hírközlő eszközök segítségével. A külföldi rendszeres adatszolgáltatás alapján 1-3 nap előny érhető el. Alapja a transzponált, matematikai vízállás-vízhozam összefüggések rendszere. A transzponálás lényege, hogy a hazai határszelvény vízhozamát a külföldi szelvények vízállásaival hozzuk kapcsolatba. Számítógéppel egy-egy árhullám adatai a lapján kerestük meg azt az időeltolást (lefolyási idő), ami a legkisebb szórású összefüggést adja és kielégíti a víztömegek azonosságát. Ellenőrzésül a hitelesített műtárgyak szolgálnak. A teljes rendszer ellenőrzésére három, mintegy egy hónapos időszak vízállás-adatait helyettesítettük be a meghatározott összefüggésekbe. A számított adatok az ellenőrzési pontokon (műtárgyak), és a szegedi szelvényben (nem a VITUKI adatokat véve figyelembe, melyek talán még ma sem számolnak a törökbecsei duzzasztó hatásával) 10 %-on belül egyeztek. A részek összegezésével számított víztömegek 5 %-on belül egyeztek a szegedi szelvényre, más úton, számított víztömegekkel. (92) 115.C. Általánosítható összefüggést az árhullám levonulására a következők alapján lehetett felállítani: - Lászlóffy: A Tisza (az 50-es években Szegeden végzett vízállás, vízhozam, koncentráció és hordalékhozam mérési sorozat); - Laczay István Kisköre alatt végzett hasonló méréssorozata, ami folyamatos függélys-ebesség eloszlás-méréseket is tartalmazott, és lehetőséget adott a gyors változások (órán belüli) meghatározására is; - A gyakori, rendszeres, saját hordalékkoncentrációmérések, a Laczayék által végzett sok hordalékmérés adata és a VÍZIG által végzett mérések (minőségi mérések lebegtetett anyagtartalmára vonatkozó adatok) adatai. A szegedi és a Laczay-féle mérések egyaránt arra mutattak, hogy a mérhető mennyiségeket a közeledő árhullám által okozott vízállás-növekedés és annak időbeli változása határozza meg. Az időrendi sorrendje a helyi változásoknak a következő: a.) Az árhullám indulásakor (pl. Kiskörén csúcsolás kezdődik) elindul egy nyílt felszínű nyomáshullám (a duzzasztott vízszint nyomásának egy része átadódik az alvízre, vagy természetes állapotban egy magasabb vízszint jelentkezik a felső szelvényben, aminek következtében az alsó, megfigyelési szelvényre vonatkozó vízszint-esés növekszik, de kérdés, hogy ezt milyen távolságból „érzi" meg az alsó szelvény) és egy lökéshullám (illetve normális árhullám). = VT

7^ = a/9, 81 -4,5 = 6,64 mis) A nyílt felszínű nyomáshullámról nem sokat tudunk (talán nincs is, lehet, hogy valami más jelenség van), de valamilyen hatás a mérések szerint gyorsabban halad, mint a hullámsebesség (10-12 m/s sebességgel érkezik az észlelési szelvénybe. Tiszabőre a helyi fiiggély-sebesség-eloszlást módosító, de a középsebességet nem változtató hatás, míg a vízállás-változás kezdete csak 5-6 rn/s-os sebességgel érkezik meg, ami megfelel a hullámsebességnek). A távolság 45,8 km. b.) Az alsó, észlelési szelvényben először a permanens állapotnak megfelelő sebességeloszlás (a felszín közelében seb. max., a fenék felé csökkenő sebesség) változik meg úgy, hogy a seb. maximuma a fenék felé helyeződik át, miközben a középsebesség, a vízállás és így a vízhozam változatlan. Kb. 1 ó. (vt = 45800 m/3600 s = 12,7 m/s) c.) A szokásostól (min. relatív energiadiszperzió, a,™,) eltérő sebességeloszlás esetében megnő a mozgás pulzációs energiatartalma és jelen esetben megnőtt a fenéksebesség is, vagyis a fenék közelében kétszeresen nő a hordalékmozgató erő. Ennek következtében nő a hordalékkoncentráció a helyi mederanyagból és közben megérkezik a fentebbi szelvényekben hasonlóképpen, de már korábban, felkavart hordalék első nyomai is. A mérések szerint ebben az időszakban a koncentráció a kezdeti 3040 g/m

3-ről 60-80 g/nr-re emelkedik, majd kismértékben csökken (50-60 g/m

3-re) a könnyen mozdítható mederanyag elfogyása után. Kb. 1 ó 20'. (v

2 = 9,54 m/s) d.) Az árhullám (lökéshullám) eleje bizonyos távolságra megközelíti a vizsgálati szelvényt, a vízállás-növekedés érezteti a hatását, nőni kezd az észlelési szelvényre vonatkozó vízszin-esés, nő a sebesség is az egész szelvényben, aminek következtében változatlan szelvény ellenére is már nő a vízhozam, és vele együtt újra emelkedni kezd a hordalék koncentrációja és hozama is. Kb. 1 ó 35' és kb. 4 km-rel feljebb lévő hely. (v

3 = 8,48 m/s) e.) Megérkezik az árhullám eleje az észlelési szelvénybe, és ott a vízállás is emelkedni kezd. Eddig az esés gyorsan nőtt. A továbbiakban az esés változása az árhullám alakjától függ. Hosszú felfutású árhullám esetében az esés növekedésének üteme rövid ideig még tovább nőhet, általában az esés növekedése egy ideig stagnál, lapos árhullámok esetében azonban a növekedés üteme lassul, bár maga az esés még kis mértékben nő. Ettől kezdve a hordalék koncentrációjának növekedése kisebb, mint kezdetben, mivel az anyag helyi felvétele a helyi gyorsulás (esésváltozás üteme) csökken, viszont a távolabbi helyeken felvett hordalék (és esés közben le nem rakott hordalék) fokozatosan megérkezik (és ez a hordalék még korántsem az árhullám kiindulási helyén megjelenő, tehát bemosott hordalék), s ez még tovább növeli a hordalék-koncentrációt. A sebesség az esésváltozásnak megfelelően még nő, és a vízállás gyors növekedésével a szelvényterület is gyorsan nő. Ennek következtében a vízhozam meredeken emelkedik. Kb. 1 ó 50'. (v

4 = 6,94 m/s).