Zsuffa István: Műszaki hidrológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996)
1. A PASSZÍV VÍZGAZDÁLKODÁS HIDROLÓGIÁJA
1.3.2 Nyári esőzésekből származó belvizek hidrológiai vizsgálata A nyári esőzésekből származó, és a tenyészidő mezőgazdasági termését veszélyeztető belvizek hidrológiai alapadatainak a számítására az úgynevezett racionális módszer belviz-csatornákra alkalmazott változatát használjuk. A számitás alapelve az, hogy a vizgyüjtő-jelleggörbe monoton növekvő szakaszának meredeksége nagyobb, mint a csapadékgyakorisági függvény monoton csökkenő szakaszának negativ meredeksége. Ezt az ellenőrizhető alapelvet még két munkahipotézissel kell kiegészíteni: egyrészt föl kell tételezni, hogy a felszíni lefolyás a csapadék időtartama alatt állandó (ha azt is föltételezzük, amire egyébként nincs szükség, hogy a csapadékintenzitás is állandó, akkor ez a föltételezés a lefolyási hányad állandó voltát jelenti), másrészt pedig azt is föl kell tételezni, hogy a p %-os meghaladási valószínűségű belvízi tetőző hozamot szigorúan a p % meghaladási valószínűségű csapadék és csakis az okozza! Amig az első hipotézis nyilván a bonyolult és számításokhoz nehezen jellemezhető időben változó folyamat egyszerűsítése,' végeredményben idő-szerinti átlagolásával egyenértékű, a második hipotézis már a valóságot nem egyszerűsíti, hanem önkényes megállapítást vezet be. Nyilvánvaló ugyanis, hogy száraz talajra hulló kis valószínűségű hatalmas zápor kisebb belvizet okozhat, mi.nt előkészítő esőkkel eláztatott talajra hulló kisebb eső! Ezeknek a hipotéziseknek a kétes értékének a tudatában mutatjuk be az eljárás lényegét. A méretezés első lépése a vízgyűjtőterület jelleggörbéjének, a vízgyűjtő karakterisztikának a megszerkesztése. A szerkesztés alapföltétele, hogy ismerjük a vízgyűjtő bármely pontján elinduló vizrészecskének a vizsgált szelvényig való lejutásához szükséges időtartamát. Emlékeztetünk arra, hogy a dombvidéki területeken az eljárást éppen a vizrészecske sebességének a meghatározhatatlan- sága miatt nem tudjuk alkalmazni. Síkvidéki területen azonban nincsenek természetes medrek, a viz a befogadó felé gyakorlatilag ember által épített mesterséges csatornában tesz meg minden métert. A szerkesztés első lépéseként tehát meg kell szerkesztenünk a tervezett csatornahálózat első vázlatát. Föl kell vennünk bizonyos fajlagos terhelést, például 80 1/s/km2 fajlagos vízhozamot, majd ennek ismeretében meg lehet szerkeszteni a csatornahálózatot terhelő vízhozamok hossz-szelvényét. A terhelő vízhozamok ismeretében, a Chézy képlet alapján előbb méretezzük a csatornák keresztmetszeti méreteit, esésviszonyait Ezek rögzítése után a Chézy képlet megadja a vizsebes- ségek értékeit is. A sebességek ismeretében a vízgyűjtőterület izokron vonalai meghuzhatők, meghatározható a vizgyüjtő-jelleggörbe és az összegyülekezési idő. Ezek a grafikonok, dlletve számértékek azonban a "tényleges" izokron vonalaknak, vízgyűjtő-jelleggörbének, illetve összegyülekezési időnek csak első közelítése: a vizsebességeket a fölvett, fiktiv hozamok alapján számítottuk! A racionális méretezés elvének megfelelően a belvizképződésre mértékadó esőnek az összegyülekezési idővel azonos időtartamú és az előírások által adott valószínűségű értékét vesszük. Ezt az értéket, mivel általában a hazai belvízrendszereken az összegyülekezési idő az 1 napot bőven meghaladja, Goda László segédleteiből vesszük (79-82. ábrák). A különböző, t = 1, 2, ... 7 napos nagycsapadékok valószínűségi eloszlását Goda László a Pearson III. tipusu függvénnyel számítja. Ehhez ismerni kell a csapadékok C , C és cp paramétereit. s v _ A vizsgálatok szerint a és Cg érték az időtartamtól, t-től független. Értékét a földrajzi hely függvényében a 79-80. ábrák térképeiről olvassuk le. Az 1 napos nagycsapadék Cp ^ értékét ugyancsak a megfelelő 81. térképről vesszük. A t = 2, 3 .............7 napos csapadékok Cp (0 értékét <p(l) f üggvényében a 82. ábráról olvassuk le A számítások elvégzését gépre bizhatjuk, vagy a Német Endre: Hidrológia-hidrometria könyvének Útmutatása szerint végezzük. Az igy kiválasztott c ( T , p) mm dimenziőju értéket osztjuk a 't időtartamnak megfelelő másodpercek számával és szorozzuk 1000-rel. Ez a második közelítés fajlagos vízhozama, ezzel újra számoljuk a csatornahálózat terhelését, majd méretezzük a medreket és számítjuk a vizsebességek második közelítését. Az első lépéshez hasonlóan megszerkesztjük az izokron vonalak második közelítését, az uj vízgyűjtő-jelleggörbét és az összegyülekezési idő második közelítését. Az összegyülekezési idő uj értékéhez tartozó C 2(f2,p) mértékadó csapadék szolgáltatja a harmadik közelítés alapszámát és igy tovább (83. ábra). A fokozatos közelítéssel végrehajtott számítást természetesen minden csatornahálózat-változatra el kell végezni, ami számitógép nélkül elképzelhetetlen. A számitógéphez csatolható koordináta leolvasóval azonban a számitás minden lépése gépesíthető. A számítógépi munka azonban fölöslegessé teszi a racionális méretezési alapelv korlátjának az alkalmazását: számítógépi munka esetén az úgynevezett idő-terület módszer alkalmazása többletmunkát alig jelent. 158
