Hidrológiai tájékoztató, 2007

ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Vágás István: Néhány újabb gondolat az árvízi hurokgörbével kapcsolatban

Néhány újabb gondolat az árvízi hurokgörbével kapcsolatban DR. VÁGÁS ISTVÁN A dunai és tiszai, valamint a kisebb vízfolyásokon előfordult árvizek szükségessé tették nemcsak a vízmérce-hálózat létrehozását, hanem a vízhozamok rendszeres mérését is. A kezdeti - és későbbi - cél az egyes folyószelvényekben meghatározandó vízhozam-vízállás összefüggés, a vízhozamgörbe megszerkesztése lett. A tiszai tapasztalatok mondatták ki már 1898-ban vízrajzi szolgálatunkkal, hogy az áradás és apadás során ennek az összefüggésnek az egyértelműsége megszűnik. A magyar szakirodalom alkotta meg akkor és utóbb ebből az „árvízi hurokgörbe" elméletét. Sokkal később, az 1970-es évtized tapasztalatai bizonyították, hogy ez az elmélet még nem befejezett: létezik ,.fordított" kanyarodású árvízi hurokgörbe is. A jelenséget olyan vízszínduzzasztási és süllyesztési hatások okozzák, amelyek a Tisza vízfolyását illetően együtt járhatnak akár az árhullám tetó'zésének vízfolyással szembe haladásával. Kétségtelenné vált viszont ezekből a hazai eredményekből, hogy a folyók árhullámainak előrejelzésében a vízhozam-vízállás kapcsolati összefüggések merev értelmezésejelentős tévedésekre is vezethet. Ugyancsak tévedésre, vagy helytelen helyzetkép-alkotásra juthatunk, ha az árhullámok levonulásának irányát és sebességét azonosnak tekintjük a vízmozgás (közép-) sebességével, illetve irányával. Az árvízi előrejelzésnek az 1970. évi és a 70-es évtized tiszai árvízi tapasztalatait értékelő kutatása vezette be - a „hidrológiai önállóság' fogalmát. Eszerint a főfolyón a megállapított előrejelzési összefüggések csak akkor maradnak érvényben, ha az elindult árhullám a mellékfolyók, vagy a befogadó hatásai ellenére is képes megtartani eredeti határfeltételei által létrehozott arculatát. Ellenkező esetben a levonuló vízhozamok idő-adataikkal együtt átrendeződhetnek. A kis esésű hazai vízfolyásokban a tetőzések levonulásának sebességét emiatt sokkal inkább a hidrológiai és hidrológiai statisztikai tényezők nagy szórásokkal jellemezhető eseti függvényeinek kell felfognunk, mintsem a folyó állandó és változhatatlan adottságának. A hidrológia, és vízügyeink fejlődése akkor volt .jnagyar"nak nevezhető, amikor a hazai vízgazdálkodás időszerű problémáihoz kapcsolódott, s az egyetemes hidrológiai tudományt akkor gyarapíthatta, ha a saját problémáit egyúttal a világ tudományának tárgyává tehette. Ebből azonban sajátos hazai szemléletmód is kialakulhatott. Akadtak, akik úgy vélték, hogy a magyar hidrológusok vagy a vízgazdálkodás művelői eredményeit csak azok külföldi visszhangja minősítheti. Jó néhány hazai eredményt a magyar szakközvélemény csak akkor ismerte el, ha azok külföldről gyűrűztek vissza hozzánk. Ez a szemlélet azt is alig érzékelte, hogy a külföld szakmai érdeklődése tudomást sem vett olyan egyedileg magyar, legfeljebb Kárpát-medencét érintő megoldásokról, amelyekkel saját gyakorlatában nem találkozhatott. Itt említhetjük pl. az árvízi hurokgörbe kérdését. Ezért nehéz hazánkban olyan önálló elgondolásokkal fejleszteni a hidrológiai tudományt, amelyekre csak belföldi elméleti és gyakorlati példákat lehetett idézni. A folyami árhullám Ha a folyóba jutó vizeknek az időegység alatt levezetést igénylő mennyisége, azaz a vízhozama valahol a folyó mentén növekedni kezd, ez a vízfelszín emelkedésével, vagyis a vízállás megnövekedésével jár együtt. Ilyenkor a folyó vize árad. Ellenkező esetben, ha a vízhozam és vele együtt a vízállás csökken, a folyó vize apad. Előfordulhat, hogy az akár áradás-apadás mentesen, állandó hozammal folyó víz mesterséges akadályba (állandó vagy szabályozható átbukási szintű duzzasztóműbe, mederszűkületbe, torlaszokba stb.) ütközik, vagy természetes hidrológiai elem (mellékfolyó, befogadó vízfolyás) hatása alá kerül. Ekkor vízállása vízhozamának változása nélkül is jelentékenyen megemelkedhet, nemcsak az okozó tényező helyén, hanem a fölött is, annál hosszabb folyószakaszon, minél kisebb a folyó eredeti vízszín-esése (magasságának egy km folyó-hosszra számított csökkenése). Ilyenkor mondjuk, hogy a folyó vízfelszíne duzzad. Ha a duzzasztási szint valamely okból a vízhozam csökkenése nélkül is alacsonyabbá válhat, az érintett folyószakaszon a vízfelszín süllyed. Árhullámok esetén ugyanabban a vízfolyásban az áradás, apadás, duzzadás és süllyedés jelensége egyaránt előfordulhat és egymásra is hathat. A duzzasztásból keletkező árhullám eltér a vízhozamtöbblet okozta - leginkább ismert - árhullámtól. Ennek vízállásai függetlenednek a folyó felülről-lefelé haladó vízhozamaitól, és magasabbak a duzzasztás-mentes árhullám azonos vízhozamaihoz tartozóknál. Sőt, az árhullám tetőzései - legmagasabb vízállásai - az időben alulról felfelé haladnak. Ha ugyanis a duzzasztást okozó folyószelvényben - akár a mellékfolyó, akár a befogadó folyó, akár egy mesterséges duzzasztómű miatt - a duzzasztást előidéző vízszint csökken, vízszint-süllyesztési hullám indul meg a folyón felfelé. Ez a tengeri „cunami"-kat is vezérlő sebességgel halad, ami nagyobb folyóinkban 10-12 m/s. A vízállás először a süllyesztés helyén, majd egyre feljebb kezd el csökkenni, ami a vízállást illetően folyamatosan idéz elő tetőzést. És, amíg a vízhozam-többlet létrehozta árhullámot vízhozam-elvonással mérsékelni lehet, ez a duzzasztás okozta árhullámnál azért volna eredménytelen, mert a duzzasztást okozó vízszint változatlansága, vagy emelkedése a kivezetett vízmennyiséget rövid idő múlva az eredeti duzzasztási vízfelületnek megfelelően pótolhatná vissza. A Tisza árhullámainak előidézője pl. egyidejűleg lehet a felső szakaszain a vízhozam-többlet, az alsó szakaszain pedig a Duna, Maros, vagy Körös okozta duzzasztás. A Tisza eddigi legnagyobb árhullámainak kereken kétharmada ilyen összetett természetű árhullám volt. A vízhozam-többlet árhullámainak felülről-lefelé haladó tetőzései és a duzzasztott szakasz alulról felfelé haladó tetőzései a duzzasztást okozó hatások előidéző folyóinak helyétől, és e hatások bekövetkezésének idejétől függően találkozhatnak. A találkozás folyószelvényét semleges szelvénynek nevezhetjük. Egyébként mindig a semleges szelvényben fejeződik be a Tisza 43