Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 4. szám - Rátky István: Módszer az árvízi szükségtározók térfogatának és vízkivételének hidraulikai méretezéséhez
38 Most visszatérünk az eredeti konkrét célunkhoz: a Tiszán egy olyan szükségtározó térfogat és vízkivételi kapacitás meghatározása a cél, mellyel biztosítani lehet - vizszinttartással hogy az 1997. évi 1 %-os valószínűségű szintet az évi legnagyobb jégmentes vízállása ’csak’ 1 %-os valószínűséggel haladjon meg. A bemutatásra kerülő példánál most is feltételezzük, hogy a tározó vízkivétele a Tisza záhonyi vízállás és vízhozam nyilvántartási szelvényében van. A példán keresztül mutatjuk be az árhullám generálást, az egyszerűsített számítás után kapott eredményeket s azok értékelésének módszerét. A rendelkezésre álló adatok alapján készítettük elő a számításhoz szükséges adatokat. Először áttekintettük a vízmérce-állomásra szerkesztett különböző eloszlásfüggvények és különböző valószínűségi szintekhez tartozó hidrológiai jellemzőket: hi max = 758 cm, p « 0,06-os 1970-2004 évek adatai a- lapján (Szigyártó 2015), ez az eddig előfordult legnagyobb Hmaxaa, (LNV, 2001. március 09.) Hmax = 796 cm, p = 0,030 (OVH 2014), = 803 cm, p a 0,031 1970-2004 évek adatai alapján (Szigyártó 2015), Hmax = 803 cm, p = 0,010 1970. évi MÁSZ (VITUK1 1976), Hmo* = 867 cm, p = 0,010 1970-2004 évek alapján (Szigyártó 2015), Hmax= 870 cm, p = 0,010 (BM 2014), és MÁSZ (BM 74/2014. (XII.23) rendelet), Hmax = 891 cm, p = 0,005 (OVH 2014), £>max = 3327 m3/s,p = 0,030 (OVH 2014), Qmax = 3699 m3/s, p = 0,010 (O VH 2014), ömoi = 3820 m7s, p»0,028 1970-2004 évek alapján (Szigyártó 2015), ez az eddig előfordult legnagyobb Qmax.aa, (LNQ, 1998 novemberi), ömai = 3920 m3/s,p = 0,005 (OVH 2014), Qmax= 4371 mVs, p = 0,010 1970-2004 évek alapján (Szigyártó 2015), Qmax = 4392 m3/s,p = 0,001 (OVH 2014). A példánk forrás adatait most is egyszerűsítettük, nem nem-permanens számítások alapján határoztuk meg a különböző árhullámokhoz tartozó Q,,max és V^ény értékeket. A vízkivételi szelvényhez generált H(t) és Q(t) alapján számítottuk azokat. Pl. a Hmm= 850 cm-es árhullámhoz tartozó gmax és u- gyanezen árhullám Hma= 803 cm-es szintjéhez tartozó vízhozam különbsége adta a tározóba vezetendő {9, ,„„v-ot (közelítőleg Q,,max~Qmax.H x50-Qh=80s)- a vigény értékét a vízhozam idősor QH=S03 fölötti részének idő szerinti (numerikus) integrálásával kaptuk. A közelítő számítás módját a 4. ábrán, a Hmax= 850 cm-es árhullámánál szemléltetjük. A nem egyszerűsített Q,max és Vlgény adat-előállításnál a felső és alsó határfeltételekhez szükséges H(t) és a Q(t) jelleggörbék előállítási módja teljesen megegyezik a vízkivételi szelvényhez alábbiakban bemutatásra kerülő jelleggörbék előállítási módjával. ’Normál’ típusú generált árhullámok becslése Az 1. ábra jelleggörbéit tekintve mondhatjuk, hogy a 2001. évi árhullám egy ’Normál’ alakú. Az előfordult legnagyobb 2001 márciusi, Hmax=758 cm-es árhullám á- radó és apadó ágát egy-egy 5-öd fokú polinommal közelítve azonos alakúra becsültük a Hmax,N= 800, 850, 870 és 890 cm-es H(t)N idősorokat. (Az N alsó index a ’Normál’ típusra utal.) A generált (extrapolált) HmaxN> 800 cm árhullámokhoz tartozó Q(0/yket nagyvízi permanens vízhozam-görbe segítségével számítottuk. Az 1970-2004 évek mért H(t) és Q(t) idősorait felhasználva a Hmax> 500 cm-es árhullámok tetőzési pontjai alapján becsült permanens Q-H görbét a 3. ábrán szemléltetjük. Az 1997. évi 1 %-os Hma= 803 cm-es szintet ~70cm-rel haladja meg a ma érvényes 1 %-os MÁSZ (BM 74/2014. (XII. 23) rendelet), tehát a görbét -900 cm-ig kell extra- polálni. A Q-H görbe 760 cm feletti része - a helyi viszonyok, a keresztszelvény ismerete hiányában - igen nagy bizonytalansággal becsülhető. Az elmélet alapján várt felülről nézve domború függvény helyett alulról domború exponenciális függvényt alkalmaztunk. Az extrapolált szakaszon ez a függvényjelleg közelíti legjobban a fent megadott valószínűségű értékeket. A permanens Q-H elmélettől való eltérése a valóságban meglévő nempermanens hatás miatt lehet. De az okok között a nagy vízi vízhozamok már említett pontatlansága is szerepet játszhat. Megjegyezzük, hogy egy ’szabályos’ nem-permanens hurokgörbe áradó ága felülről homorú jellegű lehet. 900 H, c 850 800 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2015. 95. ÉVF. 4. SZ. 700 650 • 600 550 500 1500 2500 3500 4500 3. ábra. H> 500 cm tartományra becsült permanens Q-H görbe ’Normál’ típusú generált H(t)n-ék. és a nagyvízi vízhozam-görbe alapján számított (9(0.vek H>800 cm fölötti szakaszát a 4. ábrán szemléltettük. Mivel permanens Q-H görbét alkalmaztunk a vízállás és a vízhozam tetőzések azonos időpontban vannak. Az összetartozó értékek: Hmax,n~ 800 cm—»<2m(K/v=3950m7s; 850 cm —> 4260 mVs; 870 cm-»4379m7s; 890 cm —> 4495 m’/s. Az 4. ábrán a Hmax.N= 850 cm-es JI(t)N-né\ és a hozzátartozó £>(/Vnél a (ö,.mat)«=sso és a (V,gény)H=gS0 jellemzők meghatározásának módját is bemutattuk.
