Hidrológiai tájékoztató, 1987
2. szám, október - DIPLOMATERV PÁLYÁZATOK - Molnár Csaba: Lefolyásmodellezés települési vízgyűjtőn
vízfürdőn, majd szobahőmérsékleten nitrogénáramban bepároljuk, a gázkromatográfiás analízist 300 M1 n-hexánban végezzük. 2. Gázkromatográfiás származékolás A fenolok, illetve klórfenolok gázkromatográfiás mérését érzékenyebbé és pontosabbá tehetjük, ha ezen vegyületeket kémiailag átalakítjuk. Legegyszerűbb és mégis nagy érzékenységű módszer az extraktív acilezés. A folyamat lényege, hogy pH~9 vizes oldatot extrahálószer jelenlétében ecetsavanhidriddel acilezzük. A folyamatra ható paraméterek (pH, alkalmazott puffer erőssége, extrahálószer minősége és mennyisége, acilezőszer mennyisége, acilezés ideje, alkalmazott savmegkötő és annak mennyisége) hatásának vizsgálata után kidolgoztunk egy optimális módszert. Ez a következő : A 100 /« 1 piridint tartalmazó 100 ml vizes oldatra helyezzük az 5 ml 2:1 arányú n-hexán—éter extrahálószert. A reagens 1 ml ecetsavanhidrid. Az elegyet ezután 2 percig rázzuk, majd a szerves fázist elválasztjuk, bepároljuk 200 ,«l-ig. Munkánk során kidolgozott, a részben már fentebb is említett, eljárások segítségével a leggyakoribb környezetszennyező szerves mikrokomponenseket az 1—10 ppb (//g/l) koncentrációtartományban sikerült meghatározni. Lefolyásmodellezés települési vízgyűjtőn* MOLNÁR CSABA Fővárosi Csatornázási Művek A belterületen lejátszódó hidrológiai folyamatok tanulmányozása a szakterület sajátos fejezete. A növekvő városiasodás, a csatornahálózatok gazdaságos kialakítása iránti igény megköveteli a belterületen lejátszódó hidrológiai folyamatok — ezen belül is elsősorban a különféle csapadékok hatására bekövetkező felszíni lefolyások — egyre pontosabb leírását, illetve jellemző értékeinek számítását. A diplomaterv a városi területek hidrológiájával, a településeken belüli összegyülekezés kérdéseivel foglalkozik. 1. Általános kérdések A hazai és a nemzetközi szakirodalom megegyezik abban, hogy a mértékadó lefolyást kiváltó csapadékesemény általában záporcsapadék. Hazai kutatások alapján rendelkezésünkre állnak olyan számítási eljárások, melyekkel a tervezéshez szükséges mértékadó csapadékok jellemzőit meghatározhatjuk. A légkörből a föld felszínére jutó csapadéknak csak egy része kerül felszíni lefolyásra, a többi elpárolog, a felszínen, vagy a felszínt borító növényzeten tározódik, illetve a talajba szivárog. E tényezők közül a tervezési gyakorlat a belterületi összegyülekezési folyamatoknál a párolgási veszteséget nem veszi figyelembe, s a felszínen, illetve a növényzeten visszamaradó vízmennyiségeket is csak tapasztalati értékekkel becsüli. A beszivárgás folyamatát különféle összefüggésekkel közelítjük, itt a probléma inkább a kiindulási adatok pontatlanságában rejlik. A lefolyásra kerülő vízmennyiségnek és időbeli alakulásának vizsgálata arra az eredményre vezet, hogy a tervezésnél használt feltevés, miszerint a lefolyó árhullám előfordulási valószínűsége megegyezik a kiváltó csapadék előfordulási valószínűségével, nem állja meg a helyét. A lefolyás ugyanis a felszínen történik, s a talaj állapotát pedig a korábbi események befolyásolják. Helyesebbnek tűnik tehát, ha a ritkán előforduló nagy árvizek előfordulási valószínűségét az egymást követő csapadékmennyiségek együttes előfordulásával vetjük össze. A felszíni lefolyás lemossa a vízgyűjtő felületén felhalmozódó szennyeződéseket, így a csatornába kerülő víz szerves és szervetlen vegyületeket, tápanyagokat, baktériumokat, nehézfémeket stb. is tartalmazhat. Vizsgálatok bizonyították, hogy a városi csapadékvíz egyes összetevők tekintetében sokkal szennyezettebb lehet, mint a kommunális vagy ipari szennyvíz. Ez arra figyelmeztet, hogy a belterületi hidrológiai folyamatok kutatása során a mennyiségi kérdések mellett ma már a víz minőségével is foglalkozni kell. • Az MHT 1986. évi Diplomaterv pályázatán főiskolai kategóriában III. díjat nyert diplomamunka kivonata. 2. A belterületi lefolyás modellezése A belterületi összegyülekezés folyamatával foglalkozó kutatók számos, matematikai modellt dolgoztak ki, ezek közül a könnyen kezelhető, de csak közelítő eredményekkel szolgáló egyszerűbb modellek terjedtek el szélesebb körben. Magyarországon Kontúr István dolgozott ki városi felszíni lefolyás számítására alkalmas modellt (1). A módszer a jelenleg meglevő csapadékfeldolgozást veszi alapul, a vízhozamok előfordulási valószínűségét a csapadékfeldolgozásban szereplő előfordulási valószínűséggel tekinti azonosnak. A lefolyás folyamatát egy tározós lineáris kaszkáddal közelíti, alkalmazva az egység árhullámkép módszert. A csapadék lefolyó hányadát a vízháztartási mérlegből számítja, az interszepció és a beszivárgási görbe figyelembevételével. A lineáris szuperpozíció elvét minden számításnál megengedhetőnek tartja. A számítás a vízgyűjtőn belül különválasztva kezeli a lefolyás keletkezése szempontjából eltérő tulajdonságú területeket. A részterületekre történő felbontás miatt nagy a módszer kiindulási adat igénye, és a viszonylag sok számítás a számítógép használatát mindenképpen szükségessé teszi. A diplomaterv szerzője a modell alapján számítógépes programot készített. A számítógép alkalmazása lehetővé tette a modell kibővítését is (2). Az eredeti modell a csapadék intenzitását a Montanari-féle összefüggés alapján számítja: i = a • T" (1) A csapadékintenzitás ismeretében kapható a négyszögimpulzus csapadék esőkarakterisztika görbéje: = 0 ha t < 0 h (t) = t-i ha 0 < t < T (2) = T-i ha t > T A beszivárgás időbeli folyamatát a Horton-összefüggés integrálásával kapott képlettel írjuk le: F (t) = fmin • t + B • VK • H (1—ek'), (3) ahol az első tag a folyamatos beszivárgást, a második pedig a kezdetben telítetlen talaj folyamatos telítődését jelöli. A modell a beszivárgáson kívül a felszíni vízvisszatartást és az interszepciót is figyelembe veszi (V 0). Ezek együttes értékét csapadékmagasságban kell megadni. A lefolyó csapadék mennyiségét a t = T időpontra felírt vízmérlegből határozzuk meg: L = T • i — F — V„ (4) A lefolyás számításához szükség van a lefolyást képző csapadék intenzitására, ezt az 6
