Alapfogalmak Vízmérce: vízállás mérésére alkalmas pontos helye mederszelvény, folyamkilométer vízgyűjtőterület mérete 0 pont tengerszint feletti magas

Átírás

1 Vízfolyások jellemzése: vízállás és vízhozam

2 Alapfogalmak Vízmérce: vízállás mérésére alkalmas pontos helye mederszelvény, folyamkilométer vízgyűjtőterület mérete 0 pont tengerszint feletti magassága

3

4 Jellemző vízállások LNV, LKV KV, NV KNV, KKV KÖV (Vízhozamok: KQ, KKQ, KÖQ, KNQ, NQ) További fogalmak: mértékadó árvízszint (Mo-n kb. 100 éves gyakoriságú) 0,1; 1; 10%-os gyakoriságú árvizek Fogalomtár:

5 Mértékadó árvízszint (MÁSZ) Az a vízállás, amely - vagy a nála alacsonyabbak - ellen védekezni kívánunk. Ehhez igazítják az árvízvédelmi művek magassági méreteit. Régebben mindig a korábban előfordult legmagasabb, illetve azt további biztonsági szinttel megemelt vízállást fogadták el mértékadónak óta Mo-n egységesen az évi legnagyobb jégmentes árvízszint meghatározott előfordulási valószínűségű (átlagos visszatérési időben is kifejezhető) értéke a mértékadó: a fővédvonalak az átlagosan 100 évenként, a városok és ipartelepek védvonalai legalább az átlagos évenként, egyes különleges magas árvízvédelmi biztonságot igénylő területek (Budapest, Győr, Szeged stb.) védvonalai átlagosan kb. 100 éveként a kevésbé értékes területek védvonalai az átlagosan évenként egyszer előforduló árvizek ellen nyújtsanak védelmet

6 Vízjáték: : LNV-LKVLKV További paraméterek pl. a Tisza Szegednél: LNV = 1018 cm (2006) vízjáték: 12,68 m LKV = -250 cm (1946) Vízállás %-os értéke: h% = 100*(m-LKV)/(LNV-LKV) pl. Szegednél m = 701 cm-es vízállásnál h% = 100*( )/( ) = 100*951/1268 = 0,75*100 Tehát a vízállás %-os értéke: 75%

7 Ajánlott szakirodalom, adatbázisok, Vízrajzi Évkönyvek weboldalak:

8 Adatstruktúra a Vízrajzi Évkönyvekben vízállások:

9 Adatstruktúra a Vízrajzi Évkönyvekben vízhozamok:

10 Példa a mederszelvény ábrázolására (Vízrajzi Évk.):

11 Példa írott vízhozamgörbére (Vízrajzi Évkönyv):

12 Esésgörbe szerkesztése: Vízmérce Folyamkm "0" tszf., m Vízállás (cm) Vízállás (tengerszint felett méterben) Tiszabecs 744,3 114, ,54 Tivadar 705,7 105, ,98 Vásárosnamény 684,5 101, ,77 Lónya 648,2 99, ,15 Záhony 627,8 98, ,52 Tuzsér 615,5 95, ,88 Dombrád 593,1 94, ,55 Tiszabercel , ,47 Tokaj 543,1 89, ,44 Tiszadob 500,2 88, ,4 Tiszapalkonya 484,7 87, ,8 Tiszakeszi 464,2 86, ,04 Tiszadorogma 446,2 84, ,16 Tiszafüred 430,5 83, ,38 Kisköre alsó 403,1 81, ,16 Tiszabı , ,84 Szolnok 334,6 78, ,44 Tiszaug 267,6 77, ,58 Csongrád 246,2 76, ,49 Mindszent 217,7 74, ,2 Algyı ,11 Szeged 173,6 73, ,39 Tiszasziget , ,09

13 Esésgörbe (Tisza, január 1.) Vízszint (m B.f f.) Folyam kilom éter

14 Esésgörbék (Tisza, 1994) január augusztus 1. Vízszint (m B.f.) Folyam kilom éter

15 Vízhozam: adott keresztmetszeten egységnyi idő alatt átáramló víz mennyisége Mértékegysége: l/sec, l/min, m 3 /sec, m 3 /min Jellemző értékei: csordogáló erecske: l/perc hegyvidéki patak: néhány 100 l/perc, árvizek idején 10 m 3 /perc nagyságrendű kisebb folyók: m 3 /sec Tisza, Duna: m 3 /sec

16 Módszerek a vízhozam meghatározására 1. Köbözés Adott űrtartalmú edény túlcsordulási idejének mérése: foglalt forrásoknál, bukóknál alkalmazható max. néhány 10 l/perces vízhozamig működik V = mérőedény térfogata t = túlcsordulási idő Q = V/t, ahol

17

18 2. Bukógát vagy mérőbukó Körszelvényes mérőbukó VITUKI dolgozta ki, l/perc vízhozamok között mér hordozható

19 Körszelvényes mérőbukó

20 Thomson-féle bukó egyszerű, házilag is elkészíthető hordozható egyetlen adat leolvasása elegendő a vízhozam meghatározásához fontos, hogy a víz tóvá duzzadjon a bukó mögött

21 Thomson-féle mérőbukó Q = 1,4*tg(α/2)*h 5/2

22 Beépíthető bukógátak lineáris, hiperbolikus

23 Fotó: Tanács Eszter

24 3. Mederkeresztmetszet mérésével és vízsebesség mérésével/becslésével 3.a. Mederkeresztmetszet meghatározása (pl. trapézformula) adott szelvényben egyenletes távközökkel mélységmérés

25 t n = b*h n /2 b b b b b b b b b h 1 h n-1 h n t 1 = b*h 1 /2 t 2 =b*(h 1 +h 2 )/2 h 2 h 3 t n-1 = b*(h n-1 +h n )/2

26 Mederkeresztmetszet: ω = t 1 +t 2 +t 3 + +t n-1 +t n = = b*(h 1 +h 2 + +h n-1 +h n ) = = b*σ h i (i = 1, 2,, n)

27 3.b. Vízsebesség számolása tapasztalati képlettel: v átl átl = C* R*i,, ahol C: Chézy-féle együttható (meder anyagától függ) R: hidraulikus sugár (ω/k) i: folyó esése Ez a Bazin-féle képlet (vízsebességre vonatkozik). Chézy-képlet: Q = ω*c* R*i

28 3.c. Vízsebesség direkt mérése a szelvény több pontján: - eszköze a forgóműves vízsebességmérő - a mérés általában a mélységmérési pontokban történik Megjegyzés: ha nincs lehetőség részletes sebesség- mérésre, akkor az átlagsebesség a képlettel becsülhető v átl = 0,65 * v max

29

30 5 cm-enkénti sebesség- és mélységmérés esetén: v (m/s) h (m) q (v*h, m 2 /s) 0,02 0,03 0,0006 0,07 0,09 0,0063 0,1 0,18 0,018 0,13 0,29 0,0377 0,15 0,36 0,054 0,17 0,4 0,068 0,34 0,46 0,1564 0,36 0,5 0,18 0,5 0,5 0,25 0,5 0,55 0,275 0,5 0,5 0,25 0,33 0,22 0,0726 0,21 0,15 0,0315 0,1 0,1 0,01 0,05 0,05 0,0025 Σ: 4,38 1,41 A = 4,38*0,05 = 0,219 m 2 Q = 1,41*0,05 = 0,0705 m 3 /s v átl = Q/A = 0,32 m/s v átl = 0,65*v max = 0,5*0,65 = 0,325 m/s

31

32 Felhasznált ábrák, diagramok forrásai: Boros László (szerk.) 1994: Általános természeti földrajzi gyakorlatok. Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp. Németh Endre, 1959: Hidrológia és hidrometria. Tankönyvkiadó, Bp. Vízrajzi Évkönyvek egyéb