Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / 1. szám - SZAKCIKKEK - Liptay Zoltán Árpád: Jégmegjelenés előrejelzése a súlyozott középhőmérsékletek elve alapján a Duna hazai szakaszára
25 Jégmegjelenés előrejelzése a súlyozott középhőmérsékletek elve alapján a Duna hazai szakaszára Liptay Zoltán Árpád* * Országos Vízjelző Szolgálat, 1012 Budapest, Márvány utca 1/d. (E-mail: liptay.zoltan@ovf.hu ) Kivonat Jelen tanulmány célja a súlyozott középhőmérsékletek elvének alkalmassági vizsgálata a Duna hazai szakaszán Nagyhajós, Budapest, és Paks állomásokra. A Rodhe (Rodhe 1952, 1955) által kidolgozott módszer a vízfelszín és levegő határfelületén végbemenő szenzi- bilis hőáram meghatározó szerepét feltételezi, a víz hőháztartását meghatározó egyéb tényezők elhanyagolásával. A számítás alapvetően tengeri viszonyokra került kidolgozásra, így folyami alkalmazása esetén várható a korlátozott érvényesség. Azonban szakirodalmi utalások szerint a módszer jól alkalmazható folyókon ajég megjelenés napjának becslésére. Esetünkben a három kiválasztott szelvényben kizárólag a napi középhőmérsékletek alapján -2 és +2 nap pontossággal adja a jég megjelenését a vizsgált 10 éves időszak 4 igazoláshoz felhasznált jégmegjelenése alapján. Tehát a módszer használható, de a folyó aktuális hidrológiai és hidraulikai állapotának figyelembevétele nélkül ennél pontosabb eredmény nem érhető el. Mivel a számítás alapegyenlete koncentrált paraméterű, a paraméter szétbontásával és az egyenlet kibővítésével, így a meteorológiai viszonyok mellett szintén meghatározó hidrológiai és hidraulikai viszonyok figyelembe vételével tovább specializálható az algoritmus folyami használatra. Kulcsszavak Hidrológia, vízhőmérséklet, jég, előrejelzés, Duna. River ice occurrence forecast based on the theory of weighted mean temperature on the Hungarian section of the Danube River Abstract The current scientific paper aims to examine the applicability of the theory of weighted mean temperatures on the Hungarian section of Danube, at Nagybajcs, Budapest and Paks gauging stations. The method derived by Rodhe (Rodhe 1952, 1955) assumes the dominance of sensible heat transfer along the boundary of water surface and air, meanwhile neglecting any other heat balance terms. The equation was derived to marine application, thus application on rivers is expected to have limited validity. However positive results were found in literature for ice occurrence forecast. The results of the current study at the three selected river sections based on daily mean temperature were between -2 and +2 days of accuracy. This was achieved for the ice occurrence on the 4 icy periods of the 10 year study timespan selected for validation. Therefore the method proved to be applicable, but superior results cannot be obtained without introducing the hydrological and hydraulic circumstances. Since the basic equation of the method is lumped in parameter, by the splitting of this parameter and the extension of the equation, in other words by the introduction of hydrological and hydraulic conditions the method can be specialized for river application. Keywords hydrology; water temperature; ice; forecast; Danube. BEVEZETÉS A 2017. évi dunai jéghelyzet, majd az azt közvetlenül követő tiszai jeges árvíz rámutattak arra, hogy az akkor igen alacsony mederteltségü Duna öt jégmentes esztendő elteltével is tud váratlan helyzetet előidézni, ugyanúgy, ahogy a Tisza vízgyűjtőjén egy időben kialakuló erős jégbeállás és hóolvadásből meginduló árhullám is. Ezen helyzetek fokozott fenyegetést jelentenek anyagi kár, és emberélet szempontjából is, igy biztonságos levezetésük kiemelten fontos, de összetett mérnöki feladat. Az ilyen és ehhez hasonló események előrejelzése és a felkészülés a jeges védekezés egyik legfontosabb eleme. Folyóink jégviszonyainak kutatási története a 19. századig nyúlik vissza, a magyar vízrajzi szolgálat már ekkor végzett jégjelenségekre vonatkozó megfigyeléseket és észleléseket (Csorna 1968). A kor mérnökei részletes beszámolókban összegezték tapasztalataikat az egyes jeges árvizek levonulásáról és a kialakult jégtorlaszok megbontásáról. Ilyenek például Bogdánfy & Péch (1902), Hajós (1912), Bogdánfy (1911) és Ihrig (1935) munkái. A jégjelenségek okát és előfordulását hazánkban Lászlóffy Woldemár kutatta először (Lászlóffy 1934, 1947, 1949). Az elődeitől eltérően tudományos megközelítéssel vizsgálta a folyóvizek hőmérsékleti és jégviszonyait. 1826-tól, azaz több mint 100 éves idősoron elemezte a meteorológiai hatásokat, 1818-tól, Vásárhelyi Pál közléseiből kiindulva a budapesti jégjárási adatokat, valamint 68 téli időszak feljegyzéseiből vont le következtetéseket. Elsőként hangsúlyozta a jégelőrejelzés gyakorlati jelentőségét a késő őszi hajózási idény teljes kihasználása érdekében. A Duna ipari kihasználásának fejlődésével ajég nem a hidrológiai vizsgálatok, hanem a vízépítés és műtárgyhidraulika részét képezte. Ebben a szellemben alkotott Horváth Sándor (1960, 1979), Csorna János (1968) és Starosolszky Ödön (1969, 1989). Szintén hidraulikai alapokon vizsgálják a jégmozgást és a torlaszok kialakulását Zsilák (1974), Bogárdi és Kozák (1978), Mayer (1987), valamint Bakonyi (1987) munkái. A hazai jégelőrejelzést az Országos Vízjelző Szolgálat végzi, valamint itt kerülnek összesítésre és ábrázolásra is a Jégjelentő Szolgálat észlelései. Az előrejelzés jelenlegi módszertana a víz hőháztartásának számításán alapul, ún. becsült energiamérleg segítségével (Starosolszky 1969). A számítás kezdeti feltétele az észlelt vízhőmérséklet, az energiamérleg tagjainak becslése pedig a meteorológiai
