A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVIII. Országos Online Vándorgyűlése (2021. szeptember 14-15.)
2. szekció - Területi vízgazdálkodás - 16. Sziebert János (OVF): A radaros vízhozammérés
index (k). Egy vízfolyás egy szelvényében a sebesség index konstans értékű. Ezek alapján a vízhozam meghatározása leegyszerűsödik egy (vagy több) sebességmérésre, amely a vízállás és az esés függvénye, valamit a nedvesített keresztszelvény meghatározására, amely a vízállás függvénye. Megfelelően kiválasztott stabil szelvény esetén a szelvényterület - vízállás összefüggés a szelvény felmérésével meghatározható, majd a szelvényben mért vízállás alapján a vízhozam Q = k vp A (Levesque - Oberg, 2012). A sebesség-index elvű mérés igényli a pontos nedvesített terület ismeretét, amelyek megfelelő pontosságú szelvényfelvétellel kell meghatározni az LNV szintjéig, így rendszerint száraz és nedves szelvényrészből áll a felmérés. A sebesség index meghatározása kalibráló vízhozammérések sorozatát igényli a teljes vízállás tartományban, amelyet eseti vízhozamméréssel kell meghatározni. A kalibráló mérési adatok és a már működő pontbeli vízsebesség mérő adataiból lehet a sebesség index (k) értékét számítani. A mérési szelvény állandóságáról legegyszerűbben ellenőrző vízhozammérésekkel lehet meggyőződni, mivel a szelvény változása a sebesség index értékének változását is okozza. Ennek gyakorisága a rendszeres méréseknél kisebb, amely a helyi viszonyok függvényében határozható meg. A fenti elvet felhasználva a költséges vízhozammérő műtárgy kiváltható. Ugyanakkor a sebességmérő eszköz alépítményének és tartószerkezetének megépítése nem nélkülözhető. A sebesség-index módszernek az alkalmazása több évtizedes múltra tekint vissza. Hazánkban néhány évtizeddel ezelőtt, a távjelzés korai szakaszában már alkalmazták az ultrahangos mérőkeresztet. Ennek pontatlanságát és a bonyolult kábelezését kiváltotta a fixen beépített horizontális, vagy vertikális ADCP, amely Doppler-elven méri a mérőfej előtti cellákra osztott víztér sebességviszonyait és számolja azok középsebességét. A beépített ADCP-k egyszerűbb tartószerkezetet igényelnek, de a nagy vízjátékú vízfolyásokban nem elegendő egy mérőfej felszerelése és üzemeltetése, így még mindig nem nyújt megfelelő költséghatékonyságú megoldást. A RADAROS VÍZHOZAMMÉRÉS A költséghatékonyabb megoldást az érintésmentes (No Contact) megoldások jelentik, ahol a vízbe már nem kell eszközt telepíteni, így rendszerint nem igényelnek komoly alépítményt sem. A korai megoldások még ultrahanggal működtek, de az ultrahang terjedési sebessége a légtérben sok paramétertől (légnyomás, léghőmérséklet, páratartalom stb.) függ, így a szükséges pontosság elérése nehézséget okozott. A mikroelektronika rohamos fejlődésével és a tömegtermelés biztosította árelőnnyel napjainkban megjelentek az elektromágneses spektrum gigahertz tartományában működő eszközök, azaz a radarok (2. ábra). A radar - Radio Detection And Ranging (rádióhullám érzékelés és távolságmérés) - felhasználási területe sokrétű napjainkban (időjárási radar, közlekedésben sebességmérő radar, mikrohullámú sütő stb.). Elterjedését nagyban segítette, hogy az elektromágneses hullámok terjedéséhez nem kell közeg (mint a hanghullámoknak), valamint a légkör fizikai állapota kevéssé befolyásolja a terjedési sebességét, így pontosabb mérés valósítható meg általa, viszont bonyolultabb elektronika szükséges hozzá. A terjedési sebesség levegőben ~300 000 m/s, v= 1/V(£ p), ahol e - a közeg permittivitás (dielektromos állandó), p - a közeg permeabilitása.
