Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 4. szám - Rátky István: Módszer az árvízi szükségtározók térfogatának és vízkivételének hidraulikai méretezéséhez
RATKY I.: Módszer az árvízi szükségtározók .. 35 ják be, - a felület ismerete után - a felső korlátját a folyóban elérni kívánt maximális vízszint adja. A tározóban a vízszint nagyobb nem lehet, mint a folyóbeli szint. A mindenkor igényként jelentkező betározandó vízmennyiség a folyón érkező árhullám - Zma fölötti - térfogatától függ. (A változók értelmezését a tanulmány végén adjuk meg). A változó, betározandó vízmennyiség nem lehet nagyobb, mint Vmax. Optimális esetben Kmar-ra kell tervezni; ennek során egy olyan kapacitású vízkivételi művet kell megtervezni, mely az igényelt vízszint tartását, ill. annak 1 %-os valószínűséggel történő meghaladását úgy biztosítja, hogy a tározót teljesen feltölti (kihasználja a rendelkezésre álló ymax-ot) és közben kihasználja a maximális vízbevezető képességet is (a vízszint-tartáshoz nem igényel nagyobb kapacitást). Persze az is lehet cél, hogy az említett adottságokat figyelmen kívül hagyva, egy előre megadott vízszint vagy vízhozam - valószínűségig megfelelő térfogatú tározót tervezzünk és ennek gazdaságosságát (beruházási, üzemeltetési költségét, árvízi biztonságot növelő hasznát) összehasonlítjuk az adottságok miatt korlátozott térfogatú tározó hasonló mutatóival. Jogos lehet a kérdés, ha a tározó-térfogat ’lényegében’ adott, akkor a tervezésnél miért foglalkozunk vele. Nem túlzás feltételezni, hogy ott, ahol szükségtározóval akarnak árvédekezni, lakott területek, értékes földterületek vannak. Tehát nem csak a Tisza mentén lesz előre megadott a tározótérfogat. Lényeges tudni, hogy: meddig biztosítható a kívánt Zma vízszint, túltöltés veszélye nélkül; mi a következménye annak, ha esetleg a tározótérfogatot nem használjuk ki teljesen. E kérdések megválaszolásához ismernünk kell nemcsak a maximális, de a hidrológiai eseménytől függően változó térfogatigényt is. 4. A szükséges tározótérfogat és a vízkivételi mű kapacitásának meghatározása A vízkivételi mű feladata, hogy a mindenkori többlet vízhozamot a tározóba vezesse, annak érdekében hogy, a folyóbeli alvízszint a Zma szintet csak 1 % -os valószínűséggel haladja meg. A vízkivételi mű igényelt maximális kapacitása, Q,,mm, a tartandó vízszinttől, Z„M-tól és a folyón érkező árhullám alakjától, elsősorban annak legnagyobb vízhozamától, Qmm-tó\ függ. A számítások elvégzéséhez szükséges feltételek:- El kell dönteni, hogy a folyóban a műtárgy alvízé- ben mennyi legyen az a szint, Zma, amit a számítás szerint csak pma%-os (pl. 1%-os) valószínűséggel haladhat meg az évi jégmentes vízszint. Most ez az 1997. évi 1 % -os vízszintnek megfelelő Hma = 803 cm vízállás. Ez az a vízállás, amelyik alapvetően meghatározza a müvek méreteit, ezért nevezzük mértékadó szintnek, (méreteket a- dó szint). Egy műtárgy alvízében álladó vízszintet biztosító tevékenységet, más szakterületen alvízszint tartásnak neveznek. Mi most röviden ezt az eljárást, üzemelési módot, melynél a folyón a műtárgy alvíz-szintjét állandó szinten tartják vízszinttartásos üzemnek röviden vízszinttartásnak nevezzük (Szigyártó 2005/a).- Adott a tározó Vmax maximális térfogata.- Természetesen rendelkezni kell a folyót, a tározót és a vízkivételi művet egységes rendszerként kezelő numerikus szimulációs számítógépes modellel.- Rendelkezni kell a számításokhoz szükséges geometriai és mellékfeltételi (üzemi) adatokkal. E tanulmányban nem részletezzük a - pontossági i- gény szempontjából igen lényeges — geometriai adatokkal kapcsolatos feltételeket, igényeket. Csak a hidraulikai tervezéshez beszerezendő vagy előállítandó felső és alsó határfeltételekről írunk részletesebben.- A tározó vízkivételi műve felett a folyón legalább 25-30 fkm-re kell felvenni a felső határfeltételi szelvényt, ahol ismerni kell legalább 5-8, a Zma-1 meghaladó, nagyvizes árhullám Qß,{t) vízhozam-idősorát.- Az alsó határfeltételi szelvényt a vízkivételi mű alatt ott kell felvenni, ahol a folyón a vízkivezetés vízszint- csökkentő hatása olyan kicsi, hogy az már lényegesen nem befolyásolja a felette lévő műtárgy üzemének számított hidraulikai jellemzőit. Az alsó határfeltételi szelvényben ugyanazoknak az árhullámoknak a Zah(t) idősorát kell megadni, melyeknek a felső szelvényben a Qp,(t) idősorát adtuk meg. Ha nem sikerül felvenni olyan távolságra az alsó határfeltételt, amelynél már a vízszintcsök1. ábra. A Tisza záhonyi vízmérce-szelvényében 1970-2004 évek között 640 cm fölött tetőző árhullámok
