Vízügyi Közlemények, 2000 (82. évfolyam)

2. füzet - Rátky István: Árvízi hurokgörbék közelítő számítása

Árvízi hurokgörbék közelítő számítása 233 vízhozam—vízállás (Q-H) kapcsolatot. Nem kell külön bizonyítani, hogy az árvízvédekezésnél milyen hasznos a nempermanens Q-H kapcsolat, pontosabban a könnyen mérhető vízálláshoz (vízszinthez) tartozó nempermanens vízhozam ismerete. Pl. az érkező vízmennyiség, az esetlegesen tározandó vízmennyiség, az 1D szimulációhoz szükséges határfeltételek pontosabb megadásához. 1. Irodalmi áttekintés Az árvízi hurokgörbékkel kapcsolatos kutatások elválaszthatatlanok az árhullámok, mint hullámjelenségek kutatásától. Az árhullámok általános hidraulikai tanulmányozásának része a hurokgörbékkel kapcsolatos vizsgálatok. A hurokgörbe az árhullám két leglényegesebb jellemzője (H és Q) közötti kapcsolatot szemlélteti, és e két jellemzőre közvetlenül vagy közvetve szinte minden geometriai, hidraulikai jellemző hatással van. Nem túlzás azt állítani, hogy a hurokgörbe alakjában az árhullám fizikai törvényszerűségének minden részlete sűrítve benne van. így ha a hurokgörbékkel kapcsolatos megfigyelések, vizsgálatok, kutatások teljes körű irodalmát akarnánk feltárni, akkor minden olyan a szabadfelszínű vízfolyásokban kialakuló vízmozgással kellene foglalkozni, amit a hidraulikában összefoglalóan fokozatosan változó nempermanens vizmozgásnak neveznek. Ez természetesen messze meghaladja e tanulmány kereteit. Az utóbbi időben születtek olyan tanulmányok, amelyek átfogó képet adtak az igen tág témakörről (Mahmood-Yevjevich 1975, Kozák 1977, Abbott 1979, Cunge-Holly—Verwey 1980). Különösen figyelmet érdemel Mahmood-Yevjevich Volume III bibliográfiai összefoglalója, amelyben megtalálható a szabadfclszínü vízmozgások témakörében 1975ig megjelent 1885 db jelentősebb tanulmány annotációja. Az árhullámok elméleti, hidraulikai vizsgálatának kezdeti időszakából kiemelkedik néhány úttörő munka. Kleitz 1858-ban levezette a klasszikus hullámsebességi képletet, 1877-ben kiadott tanulmányában pedig elsőként részletesen elemezte az árhullámok levonulási sebességét (Kleitz 1877). Boussinesq 1877-ben kiadott munkájában a sekélyvízi, kis amplitúdójú, haladó hullám sebességét vezette le, dc megjegyezte, hogy árhullámokra ez igen durva közelítés (Kozák 1958 alapján Boussinesq 1877). A hullámsebesség megfelelő értelmezése és számítása a hurokgörbék közelítésével kapcsolatban rendkívül fontos. A század elején Hermanek és Forchheimer vezették le az árhullámok ellapulásának törvényszerűségeit megadó összefüggéseket (Forchheimer 1914). Számos kutató foglalkozott még az árhullám deformációjával, tetőpontja haladási sebességével, ellapulásának meghatározásával (Buchet 1948, Hayashi 1953, Supino 1956, Isaacson—Stooker—Troesch 1954, 1956, 1958, Kozák 1958, Szigyártó 1965, 1966, 1985a,b). A Q-H kapcsolattal foglalkozva az elméleti szabatosság megkívánja, hogy elkülönítsük egymástól a permanensen befolyásoló hatások okozta változást a nempermanensjelenség miatt bekövetkező változástól. Mindkét változás alapvetően függ a vízfelszín eséstől. Ebből adódik, hogy leírásuk matematikai formája alakilag sokszor nagyon hasonló. De a formai hasonlóság más fizikai, hidraulikai tartalmat takar. A permanensen befolyásoló hatások alatt olyan természetes vagy mesterséges — általá-