Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 1. szám
34 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 1. szám nyékből - a vízhozam, Q(x,t) és a vízszint, Z(x,t) függvények diszkrét pontbeli értékeiből - a geometria ismeretében minden számunkra szükséges hidraulikai paraméter meghatározható (Delft3D-Flow 2016, HEC-RAS 2016, HEC-DSSVue 2010). Előzetes vizsgálataink megmutatták, hogy egy 500 km-es folyóhossz esetén („500 km-es számítások”) 0 km-nél megadott alsó határfeltétel pontatlansága (hibája) biztosan nem befolyásolja a felső 300 km-es folyószakasz számított jellemzőit. Az extrém kis fenékeséseket is figyelembe véve, az alsó-határfeltétel hibájától mentes levonulási sebességeket - biztonságból - csak a legfelső 100 km-es folyószakasz számított vízszint eredményeiből határoztuk meg. Ezt hasonlítottuk össze a rövidebb (L < 500 km) vízfolyásokon végzett számítások szint eredményeivel. Fontossága miatt megismételjük az előző tanulmányunkban a hibáról írottakat: mindig két vízszint vagy vízmélység (dZ vagy dH) különbséget értünk alatta. Általánosságban egy pontosabb, a valóságot jobban közelítő és egy pontatlanabb - több közelítést megengedő - feltételezés alapján, mindig 1D nempermanens modellekből számított szintek különbségeként értelmezzük a hibát. Tehát az összehasonlítás alapja soha sem a tényleges, valós árhullám levonulása alatt előforduló, csak mérési hibával terhelt (mért, észlelt) érték, vagy az elméletileg „helyes” érték volt. A később megadott eredmények értelmezéséhez egy nagyon lényeges körülményt kell hangsúlyozni: az 500 km-es számításoknál azt tételeztük fel, hogy a hidraulikai jelenség alulról befolyásolatlan. Nincs műtárgy vagy mellékfolyó által okozott duzzasztó vagy leszívó hatás, még a természetben meglévő geometriai nemprizmatikusság sem befolyásolja a levonulási sebességeket. A természetben előforduló fokozatos mederszűkület - leegyszerűsítve — egyrészt a duzzasztás által lassítja a levonulást, majd a szűkületben a nagyobb sebesség miatt gyorsítja azt. A hirtelen vagy fokozatosan változó meder-bővület vagy -szűkület nagyon öszszetett hatást gyakorol a levonulási sebességekre. Ezen alapvető egyszerűsítés mellett is - mint később látni fogjuk - nagyon szóródó nehezen algoritmizálható levonulási sebességeket kaptunk. ADATOK Miután (az előző tanulmányunkban) láttuk, nem tudtunk olyan zárt összefüggést meghatározni, mely elfogadható pontossággal megadja a Véi hulláméi vagy vtető tetőpont előrehaladási sebességét, ezért más utat kerestünk a hibamentes (legalábbis az alsó határfeltétel hibájától mentes) számításokhoz szükséges, elégséges folyóhossz becsléséhez. Széles geometriai és hidraulikai jellemzőt átölelő számításokat végeztünk, melyek eredményeiből statisztikai módszerrel próbálunk általánosítható, közelítő összefüggéseket előállítani. Nem gondoljuk, hogy a természetben előforduló összes lehetséges, a hossz mentén nemprizmatikus csatorna, természetes folyó vagy folyam (továbbiakban közös névvel: folyó) esetére tudunk adni előrehaladási sebességeket. Számításainkat prizmatikus, egyszerű (hullámtér nélküli) és összetett (hullámteres) keresztszelvényű folyókon végeztük. A felvett geometriai és hidraulikai jellemzőket az 1. táblázatban foglaltuk össze. Fenékesés széles tartományban mozgott S0 = 2,5- 30 cm/km (ezek a hegyi patakok kivételével gyakorlatilag átölelik a leggyakoribb hazai viszonyokat). A főmeder szélessége a partélnél Bfm<max = 45-95, 100, 150 és 200 m, mélysége Hfmimax = 5,5-12,5 m, simasága (simasági együtthatója) kst.fm= 25-41 m1/3/s között változott. A hullámtér szélessége Bht.max = 45-95, 520, 1400 és 1500 m, maximális mélysége 1,5-11,5 m, simasága kst.ht = 5-35 m1/3/s között változott. A táblázat két utolsó sorában a számított Véi és veii értékek intervallumait is megadtuk. 1. táblázat. A számításhoz felhasznált folyók geometriai és hidraulikai változóinak intervallumai Table 1. Intervals of geometric and hydraulic variables of the rivers used for the calculation Paraméter „Egyszerű” (26 db) „Fm-bó'l induló” (16 db) „csak Hullámtér” (16 db) So cm/km 2,5; 5,0; 30 2,5; 5; 20; 30 2,5; 5; 10; 15; 20; 30 B (víztükör sz.) m 45-95; 100; 200 150/1400; 200/1500 45-95; 1500 kstrfm ml,3/s 25; 30; 37; 40 30; 33; 40 30; 35; 40 fiStr.ht m1,3/s 5; 10; 20 10; 20; 25; 30; 35 TQdrad d 1,0-9,0 2,0- 10,0 2,0 - 5,0 Hpr.mir m 1,0-4,0 2,0 - 7,5 3,0 - 8,75 11 pr, max m 5,5 - 12,5 6,0 - 12,5 10,0- 14,5 AH m 4,0 - 9,0 3,0 - 9,5 4,0-11,5 int (intenzitás) m/d 0,8 - 5,5 0,5 -2,5 0,95 - 4,25 Qjjr.mln m3/s 25 - 446 102 - 962 64 - 1346 Qpr.max m3/s 543 -3521 1485 -8155 837 -8938 Vfm.min m/s 0,12- 1,11 0,33 - 1,13 0,58 -1,25 Vfm.ntax m/s 0,42 - 2.40 0,71 -2,13 0,86 - 3,03 Vksz,max m/s 0,42 - 2,40 0,33 - 1,04 0,36-2,51 Vél km/h 2,69 - 9,37 4,33- 13,64 3,08 - 8,28 Vtető km/h 2,52 - 12,37 4,40-26,61 1,53 - 11,65
