Magyar Vízgazdálkodás, 1990 (30. évfolyam, 1-6. szám)
1990 / 3. szám
Városi hidrológiai vizsgálatok a Fővárosi Csatornázási Műveknél 1. A korszerű csapadékcsatornázás hidrológiai alapjai 1.1. A városiasodás hatása A városiasodás hatására a természetes vízgyűjtőkhöz képest a városokban lényegesen megváltozik a csapadékvíz lefolyásának jellege. Az okok közül a legfontosabbak: a burkolt, vízzáró felületek megnövekedése, valamint a csökkenő felületi tározódás és érdesség miatt a vízvezető képesség jelentős növekedése. Ezek következtében megnő a lefolyás, csökken az összegyülekezési idő. A tetőző vízhozam értéke a helyi körülményektől függően négy-ötszörösére is emelkedhet! 1.2. A csapadékcsatornázás fejlődése A csatornázási rendszerek kiépítése az ipari forradalommal kibontakozó városiasodást folyamatok hatására a XIX. század közepe körül vett nagyobb lendületet Európában. Megjegyezzük, hogy Martin József a pesti oldal általános csatornázására 1884-ben készített tervében már használta a csapadékintenzitás, lefolyási tényező és késleltetés fogalmakat. A hatvanas évek közepétől kezdve a csapadékvíz elvezetésének tapasztalaton alapuló módszertana lényeges változáson ment keresztül, s napjainkra rendkívül komplex tudományterületté fejlődött. Ennek oka az ipari és közlekedési eredetű szennyező anyangoknak a lefolyó csapadékvizekben való számottevő megjelenésében, a gyors városiasodás miatt a vízzáró felületi arányok megnövekedésében, a hálózatok elöregedésében és a pénzügyi források szűkösségében keresendő. A komplex tudományterület négy fő ágra bontható: 1. hidrológia 2. hidraulika 3. vízminőség 4. készletgazdálkodás. Témánk szempontjából az első két pont érdemel részletesebb figyelmet. 1.3. Hidrológiai módszerek és modellek A tervezési és a mértékadó csapadék kiválasztására három megközelítési mód lehetséges: — intenzitás-tartósság-gyakoriság görbék; — statisztikai vizsgálatokon alapuló, a csapadék tér- és időbeli eloszlását is figyelembe vevő módszerek; — tényleges, folyamatos csapadékadatok figyelembevétele. A választás mindig a feladat jellegétől függ. A lefolyást okozó, hatékony csapadék meghatározásához a lehullott csapadék mennyiségét csökkenteni kell, elsősorban a felületi tározódás és a beszivárgás mennyiségével. A még ma is legelterjedtebben alkalmazott racionális formulában a csapadékcsökkentő tényezők összevontan, a lefolyási tényezőben jelennek meg. A csatornabeli lefolyás modellezésének módszerei a de Saint-Venant-féle differenciálegyenletek valamilyen szintű megoldásán alapulnak. Ma már általánosan elfogadott, hogy a csapadékvizek elhelyezésére városi környezetben összetett intézkedések szükségesek, mind az adott vízgyűjtőn, mind a csatornahálózaton. A feladat komplexitása megkövetelte, a számítástechnika fejlődése pedig lehetővé tette a városi hidrológiai modellek kifejlesztését és egyre szélesebb körű alkalmazását. Az 1970-es évek eleje óta világszerte számos modell született (pl.: SWMM, OTTHYMO, CEDRE, MOUSE). A modellek fejlesztéséhez, kalibrálásához mérési adatok szükségesek. Ennek az igénynek a kielégítésére hozták létre a városi vízgyűjtő területek nemzetközi adatbázisát. Ebben az adatbázisban a hetvenes évek első felében a miskolci városi hidrológiai mintaterületen gyűjtött adatok is szerepelnek. Az új számítógépes modellek hazai alkalmazásának elősegítése érdekében a KVM és az OMFB támogatásával a VITUKI és az FCSM közös városi hidrológiai észlelőhálózat kiépítését határozta el. 2. A békásmegyeri csapadéklefolyás észlelőhálózat 2.1. A terület leírása A békásmegyeri, kb. 40 ezer lakásos lakótelep Buda északi határán épült, területe kb. 150 ha. A terület korábban mezőgazdasági művelés alatt állt. A lakóépületek 4, 10 és 16 szintes házgyári épületek. A lakótelep kis lejtésű, rendezett felületű, védett Dunaártérre épült. Nyugatról dombok határolják, innen a csapadékvizet részben a csillaghegyi árok vezeti le, mely a Hegyivíz csatornával egyesülve jut be az FCSM átemelő telepére. Északon kertművelésű dombterületen, a természetes vízgyűjtő mentén húzódik a lakótelepi vízgyűjtő határa. Keleten, délen és nyugaton vezetékes vízellátású, csatornázatlan területek övezik. 2.2. Az észlelőhálózat leírása Az észlelőhálózatot a Procont Folyamatirányítási Fejlesztő Kisszövetkezet tervezte. A generálkivitelező a Villanyszerelőipari Vállalat volt, a számítógépes feldolgozó egységet a Veszprém Megyei Víz- és Csatonamű Vállalat készítette. A rendszer egy csapadékmérőből (gyártó: CUMULUS GMK), 5 db ultrahangos szintmérőből, valamint az átemelő telep diszpécserközpontjába telepített adatgyűjtő, -feldolgozó és kijelző mikroprocesszoros központi berendezésből áll. A beépített fűtésű, billenő edényes kialakítású csapadékmérő 0,1 mm-ként 1 impulzust ad ki. Megjegyezzük, hogy a csapadékadatok folyamatos figyelése érdekében további négy automata adatgyűjtős csapadékmérőt telepítettünk az FCSM különböző átemelő telepein. A szintmérők ultrahangos NIVOSONAR—UE60 típusú robbanásbiztos érzékelőkből és U100—Ex típusú jelfeldolgozókból állnak. A jelfeldolgozók 4—20 mA analóg kimenetűek. Az „1" és „6” jelű mérőhely az átemelő, telepen van, az egyesített szennyvízcsatorna, illetve a Hegyivíz csatorna fölé telepített aknában. „2", ,,3” és „4” jelű mérőhelyek az egyes részvízgyűjtők alsó végpontjaiban lettek elhelyezve. A központ főbb berendezései: a) VM990 MIKRO — vezérli a mérőprogramot, száraz időszakban „lassú”, zápor esetén „gyors” menetben. b) IBM PC — látja el az adattárolás és -feldolgozás feladatát, valamint lehetőséget ad a helyi képernyős megjelenítésre. A továbbfeldolgozás számára összeállítja a mágneslemezes tároló adatállományát. A rendszer kivitelezése egy évet vett igénybe, költsége kb. 2,6 millió forint. Az üzemszerű méréssorozat 1990 tavaszán veszi kezdetét, a tervek szerint 7—10 évig fog tartani. Reményeink szerint az adatbázis megteremtésével — a kutatási munka segítésén túl —, a kilencvenes évek második felére elérjük azt is, hogy az FCSM üzemeltetési és fejlesztési problémáinak megoldásánál már alkalmazhatók lesznek a fejlett számítógépes modellek is. DR. GAYER JÓZSEF, KORNYEI TIBOR 12
