Az Alsó-Duna 2013. évi lebegtetett hordalékszállítása

Az Alsó-Duna 2013. évi lebegtetett hordalékszállítása Sziebert János Alsó-Duna-völgyi Vízügyi Igazgatóság Eötvös József Főiskola Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék Bevezetés A kb. 10 éve folyó ADCP-s dunai vízhozammérések nagymértékben megkönnyítették és meggyorsították a vízhozammérést. Ebben a folyamatban a lebegtetett hordalék mintavétel még mindig kakuktojás, hiszen hagyományos úton folyik: a lehorgonyzás, a mélységmérés után, csörlő és mérősúly segítségével a szívócső végét a mintavételi pontba juttatva függélyenként 10 x 1 l mintát veszünk, majd ebből átlagminta keverése történik. A függély helyzetét lézer távmérővel határozzuk meg. Egy vízhozamméréskor 7 függélyben veszünk mintát. amelynek reprezentálni kellene a folyó lebegtetett hordalékviszonyait. Ez a gyakorlatban 50-80 m-enkénti függély kiosztást jelent. Még ilyen kevés függély minta esetén is a mintavétel ideje lényegesen meghaladja a vízhozammérés idejét, így annak hatékonyságát csökkenti. A hordalékadatok feldolgozása sem hatékony folyamat: a mintákat először 1 l-re dekantáljuk, majd laboratóriumban bepároljuk és meghatározzuk a szárazanyag tartalmát. Ebből koncentrációt számítunk. A szárazanyag szemeloszlási vizsgálatát módosított Attenberg-féle ülepítő berendezésben 6 frakcióra bontva határozzuk meg, amely újabb 6 bepárlást is jelent egyben. Egy laboráns napi 2-5 minta vizsgálatát tudja elvégezni az ülepítő berendezés munkahely számának függvényében. A hordalékhozam számítása során első lépésben az ADCP raw fileből ASCII text és sum filet konvertálunk, majd a Hüse-féle ADCP konverter programmal az átmeneti filekből a HOZAM programmal kezelhető filet állítunk elő. Ekkor figyelni kell arra, hogy a mintavételi függélyekben is legyen számítási függély. A lebegtetett hordalékhozam a HOZAM programmal kerül meghatározásra, amely más számítási metódust alkalmaz a vízhozam meghatározására, mint az ADCP-t kezelő WINRIVER program, így az eredmény sem lesz teljesen azonos. A hordalékhozam számítás a vízhozam számításra épül. Ezzel ellentmondás kerül az eredmények közé. A szakemberek régi törekvése, hogy a mintavételi, feldolgozási folyamatot is meggyorsítsák. A vizsgálatok korai szakaszában már felvetődött, hogy az ADCP mérési adatok tartalmazzák az egyes cellákról visszaverődő ultrahang hullám intenzitását, amely kapcsolatban lehet a hordalék koncentrációval is (és még számos paraméterrel, mint vízhőmérséklet, hordalék töménység, szemcseméret, szemcsealak, víz sótartalma, ph értéke, stb.). A kérdés külföldi kutatók nagyrész tengerparti területek és kikötők hordalékmozgásának leírására behatóan vizsgálták. Folyami hordalékmozgás leírására kevés példa található. Hazánkban a BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszékén Józsa János, Baranya Sándor foglakozott ezzel a kérdéssel (Hidrológiai Közlöny 2010/3. szám). A cikkben említett mintavételezést az Eötvös József Főiskola Vízépítési és Vízgazdálkodási Intézet és az ADUVÍZIG munkatársai végezték. Az ADCP-s mérési adatok kiértékelésére valószínűleg a szerzők saját fejlesztésű szoftvert használtak. A 2009-ben végzett mintavételezést nem követte további vizsgálat, pedig az eredmények biztatóak voltak. Az EJF 2010-ben vásárolt egy holland fejlesztésű (AquaVision) szoftvert (VISEA PLUME DETECTION TOOLBOX), amely alkalmasnak tűnt arra a feladatra, hogy hitelesítő mérések segítségével ADCP mérési adatokból lebegtetett hordalékhozamot számoljon. A szoftver elvi működése megegyezik a Józsa Baranya szerzőpáros cikkében leírtakkal. A szoftver leírása viszonylag szegényes, az alkalmazhatóság körülményeit nem taglalja, így nem lehet tudni, hogy folyami lebegtetett hordalékszállítás számítására alkalmas-e, ha igen, akkor térben és időben milyen kiterjesztéssel lehet használni. A fejlesztő ezen kérdésekre nem válaszolt, valószínűleg nem rendelkezik elegendő tapasztalattal folyami alkalmazásokra (az AquaVision elsősorban tengeri, óceáni alkalmazásokat fejleszt). A főiskola rendszeres mérési adatok és egyéb erőforrások híján a szoftvert nem vette rendszeres alkalmazásba, így azzal nincsenek kellő felhasználói tapasztalatok. Osztályunk együttműködési megállapodás keretében vállalta, hogy kísérleti mérések segítségével feltárjuk a szoftver használhatóságát folyami lebegtetett hordalékhozam számítására. 1

A vizsgálat célja, hogy az alábbi kérdésekre válasz kapjunk: a szoftver folyami lebegtetett hordalékszállítás számítására milyen mértékben alkalmas, milyen mérési, mintavételi, kalibrálási feltételek mellett működik a szoftver, milyen a mérés pontossága, reprodukálhatósága, a szoftver erőforrásigénye és kezelhetősége milyen térben és időben milyen kiterjesztéssel lehet használni a szoftvert A program Az AquaVision fejlesztésű VISEA PLUME DETECTION TOOLBOX szoftver két részből áll: az ADCP-t kezelő, vízhozamot számító modul és a lebegtetett hordalékszámítást kezelő modul. Ez utóbbi befejezetlennek tűnt a használat során, mivel az eredmények ugyan grafikusan jól megjeleníthetők, de digitálisan numerikus eredmény exportálás nem található a modulban. A programmal az ADCP online kezelése mellett lehetőség van a már meglévő mérési adatok utólagos újrafeldolgozására is (postprocessing). A program a lebegtetett hordalékszámítás elvi alapjait csak szakirodalmi hivatkozásként adja meg, így ezzel nem foglalkozunk részleteiben. A továbbiakban nem a program használati útmutatójában lévő menürendszer ismertetését adjuk meg (mert az a program használati kézikönyvében fellelhető), hanem az egyes feldolgozási lépések célszerű sorrendjét és a program használata során keletkezett tapasztalatokat ismertetjük. A program használata során többször nekifutottunk a feldolgozásnak, számtalanszor zsákutcába jutottunk, amelyek részben a hiányos használati kézikönyvnek, részben a program időnkénti lehetetlenül lassú működésének, vagy beállítási hiányosságainak tudhatók be. Az online adatgyűjtést nem használtuk, így arról nincs tapasztalat. Az előzetes tanulmányozás során megállapítottuk, hogy az online adatgyűjtő modulban - egy kivételével - nincsenek olyan plussz funkciók, amelyek a WINRIVER programban ne lennének meg. Ugyanakkor nincsenek meg azok az export funkciók, amelyek ugyanazt a feldolgozási lehetőséget biztosítanák, mint amit WINRIVER-ben lévő export funkciók során mentett ASCII filekre épülő további feldolgozások lehetővé tesznek. Az egyetlen plusz szolgáltatás: elektromos mintavevő szivattyú vezérlésének lehetősége kiegészítő elektronika birtokában. Mivel sem elektromos szivattyúval, sem vezérlő elektronikával nem rendelkeztünk, így ez az opcionális lehetőségen nem állt módunkban kipróbálni. A program telepítése a rendszerlemezről egy lépésben megtehető. A hardverkulcs csatlakoztatása után a program indítható. A következő képernyőkép az ADCP műszer kezelőpanelje lesz, amely online adatgyűjtést, illetve utófeldolgozást tesz lehetővé. A menürendszerben a szükséges adatátviveli és egyéb beállítások megtehetők. A lebegtetett hordalékmérés funkció a főmenüből hívható meg. Előtte azonban léte kell hozni egy, a használati útmutatóban leírt könyvtársruktúrát (1-2. ábra) projektenként, ahol a mérési alapadatok és az eredmények kerülnek tárolásra. 1. ábra A VISEA PDT működéséhez létrehozandó könyvtárstruktúra 2. ábra A projekt létrehozása és használatsorán létrejövő további alkönyvtárak A szükséges könyvtárstruktúra létrehozása után nyitunk egy kalibrációs és egy mérési projektet a menürendszerből, ezzel a beállított könyvtárstruktúrákat a program használatba veszi. A projekteket a megfelelő könyvtárstruktúra [PDT PojectsRT] alkönyvtárba kell menteni. A következő lépésben a 2

használatban lévő projektben beállítjuk a víz és a lebegtetett hordalék fizikai jellemzőit tartalmazó paramétereket, valamint a méréshez használt ADCP műszerfej paramétereket a megfelelő menüpontokban. Ezt projektenként meg kell tenni! A kalibráció alatt rögzített WINRIVER fileokat raw formátumban elmentjük a kalibrációs projekt [RawDataPP] alkönyvtárba. Ugyanígy járunk el a mérési projektben a vízhozammérések során rögzített átmenetek raw formátumba konvertált fileivel is. A kalibrációs eljáráshoz az elmentett raw fileokat az utófeldolgozó menüpontban lefuttatjuk, így azok eredményei bekerülnek a programba. A mintavételek koncentráció eredményeit hozzárendeljük a megfelelő raw file megadott mélységű normalizált visszhangjeléhez. Ezt a SampleData menüpontban tehetjük meg. A beolvasott adatfilek között a [ ] nyilakkal lehet navigálni. Az adatfilen belül a következő pingelés eredményei a [ ] nyilakkal érhetők el. A kalibráláshoz a lebegtetett hordalékminták laboratóriumban kiértékelt koncentrációját mg/l mértékegységben kell megadni a mintavételi mélységgel együtt (3. ábra). 3. ábra A kalibrációs adatok megadása A kalibrációs adatok megadása után koncentrációk és a normalizált visszhang erőssége közötti kapcsolat megteremtése következik. A számítások a legkisebb négyzetek módszerével egy iterációs eljárás keretén belül történik. Az eredmény numerikusan és grafikusan is megjeleníthető (4-5. ábra). A kapcsolat paramétereinek érékelése és a kapcsolat erősségét jelző korrelációs tényező (R) értékelése után azokat lejegyezzük. Ezek lesznek a mérési projekt bemenő paraméterei. A mérési projekt futtatása során először bevisszük a szükséges paramétereket. A program úgy is működik, hogy a 4. ábrán lévő ablakban numerikusan megadjuk a paramétereket. Ekkor természetesen a korrelációszámítást nem végezzük el, a kalibrációs adatok nincsenek benne a projektben! 4. ábra Kapcsolat a normalizált visszhang erősség és a hordalékkoncentráció között Mohács mérőszelvényben 2013-ban 3

5. ábra Grafikus kapcsolat a normalizált visszhang erősség és a hordalékkoncentráció között Mohács mérőszelvényben 2013-ban A vízhozammérés során rögzített átmeneteket a VISEA DAS programmodulban utófeldolgozásként lefuttatjuk, majd a VISEA PDT programban megtekinthetjük a lebegtetett hordalékszámítási eredményeket grafikusan (6. ábra), illetve a képernyőn numerikusan (7. ábra). 6. ábra Lebegtetett hordalék koncentráció eloszlása Duna Mohács 2013.6.15-én 7. ábra Átmenetek lebegtetett hordalék koncentráció eloszlása Duna Mohács 2013. 4

A program használata során gyűjtött tapasztalatok alapján néhány tanulság leszűrhető: egy projekten belül egyféle ADCP műszer beállítás tehető meg, a postprocessing számítás során a pingelések átlagolási beállítása egyféle lehet: ebből az következik, hogy a kalibrációt és a méréseket különválasztva kell kezelni, mert a kalibrációs mintavétel idejében mért pingelések visszhang erősség normalizált átlagát csak így tudjuk képezni, míg a lebegtetett hordalékmérésekhez ajánlatos pingelésenkénti számítást alkalmazni, a kalibrációs mintavételek alatti ADCP mérést - a könnyebb kezelhetőség érdekében mintavételenként ajánlott külön külön fileba rögzíteni, A mintavételezés során szerencsésebb lett volna egy függélyben venni a két kalibrációs mintát, egyet a felszín közeléből, egyet a fenék közeléből, így a koncentráció adatok szélesebb skálán mozogtak volna, talán jobb lenne a kapcsolat, a program a hosszú és sok átmenettel nehezen birkózik meg, az újraszámítási idők sokszor 5 perc fölé nőnek, ezért célszerű a feldolgozást, e miatt is, két részre - projektre - bontani: o o kalibrációs adatok feldolgozása mérési adatok feldolgozása a kalibrációs egyenlet kézi bevitelével a numerikus áttekintő eredmények kinyerése csak kézi másolással, vagy képernyőmentéssel lehetséges A program használatához felhasznált mintavételezések és mérések A VISEA PLUME DETECTION TOOLBOX program kalibrálásához és a program használhatóságának vizsgálatához párhuzamosan vettünk lebegtetett hordalék mintákat: PDT szoftver a kalibrálásához 2 függélyben 2 m mélységből, az összehasonlító méréshez a vízrajzi gyakorlatban szokásos módszerrel 7 függélyben, függélyenként 10 pontból vettünk mintát. A mintavételezésre a vízhozammérést követően került sor, amelyet Teledyne RIO GRANDE ADCP berendezéssel oldottunk meg. A VISEA DAS PDT alkalmazás során mintavételezés lebegtetett hordalékszámítás kulcskérdése, hogy az összetartozó értékpárok a minta és a mintavételezés helyéről származó visszaverődő jel erőssége térben és időben azonos helyről származzon. Ezért a mintavételezésre mérési utasítást dolgoztunk ki, amely hivatott biztosítani az egyidejűséget. Az ADCP mérést továbbra is a WINRIVER szoftverrel végeztük, mert a mérőszemélyzet készség szintjén, jól begyakorlottan használja. A mérési utasítás: az ADCP felszerelése és üzembe helyezése, a vízhozammérés végrehajtása, a hordalék mintavételhez gém, csörlő, mérősúly, szivattyú, szívófej, tömlő felszerelése, beállás a mintavételi függélybe, mérősúly leeresztése 2 m mélységbe a szivattyú szívófejével, szivattyú indítása, tömlő átöblítése, áramlási sebesség ellenőrzése, ADCP adatrögzítés és mintavételezés egyidejű indítása, 10 l minta vételezése, mérés, mintavételezés befejezésével leállítás, jegyzőkönyvezés, feljegyzendők: dátum, időpont, vízfolyás, állomás, függély, mélység, mintavételi kanna jele, ADCP gyári száma, mérősugár sorszáma, ADCP-file neve, pingelés sorszáma a mintavételezés kezdetén, végén 5

2013-ban a Duna Mohácsi szelvényében 16 vízhozammérés volt, amelyből 11 árvízi készültségben történt. A 16 vízhozammérésből hagyományos módszerrel 8 alkalommal határoztuk meg a lebegtetett hordalékhozamot (több esetben az árvízi áramlási viszonyok hiúsították meg a mintavételt). A vízhozammérés és a lebegtetett hordalékhozam mérés eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat A Duna Mohács állomás vízhozam ( VISEA DAS HOZAM ) és lebegtetett hordalékhozam mérések eredményei 2013-ban VISEA DAS PDT HOZAM Dátum Q (m3/s) G (kg/s) Q (m3/s) G (kg/s) 2013.03.03 2 909.43 255.06 2 860.00 221.16 2013.05.16 3 875.98 337.00 2013.06.06 5 439.00 885.13 5 440.00 574.58 2013.06.08 6 474.37 1 152.32 2013.06.10 7 920.40 1 533.83 7 710.00 1 909.14 2013.06.11 8 281.33 1 602.01 2013.06.12 8 138.38 1 531.99 8 190.00 1 216.73 2013.06.13 7 538.72 1 560.41 2013.06.14 7 651.17 1 279.91 2013.06.15 7 271.72 1 298.70 7 110.00 1 192.75 2013.06.16 6 781.45 1 061.40 2013.06.18 6 199.52 783.52 2013.06.20 5 291.77 552.52 5 280.00 332.31 2013.07.04 3 851.18 284.45 2013.09.05 1 869.85 82.89 1 840.00 54.51 2013.11.07 1 782.20 73.33 1 720.00 22.38 2013-ban a Duna Dombori szelvényében 20 vízhozammérés volt, amelyből 15 árvízi készültségben történt. Az árvízi készültség alatt 7 alkalommal az ATIVÍZIG munkatársai mértek. A 20 vízhozammérésből hagyományos módszerrel 3 alkalommal határoztuk meg a lebegtetett hordalékhozamot (több esetben az árvízi áramlási viszonyok hiúsították meg a mintavételt). A vízhozammérés és a lebegtetett hordalékhozam mérés eredményeit az 2-3. táblázat tartalmazza. 2. táblázat A Duna Dombori állomás vízhozam ( VISEA DAS HOZAM ) és lebegtetett hordalékhozam mérések eredményei 2013-ban VISEA DAS PDT HOZAM Dátum Q (m3/s) G (kg/s) Q (m3/s) G (kg/s) 2013.03.06 2 958.13 217.04 2 770.00 199.75 2013.05.22 3 056.88 240.94 2013.06.05 5 934.52 629.29 2013.06.07 7 133.55 790.65 2013.06.09 7 993.25 1 050.69 2013.06.13 8 078.50 942.23 2013.06.15 5 814.83 494.74 2013.06.17 5 814.83 494.74 2013.06.19 5 045.02 394.62 2013.06.20 4 769.93 359.84 4 580.00 311.65 2013.07.02 4 031.95 306.35 2013.09.04 1 852.65 126.70 1 810.00 45.68 2013.11.07 1 687.70 130.88 6

3. táblázat A Duna Dombori állomás ATIVÍZIG által mért vízhozam ( VISEA DAS HOZAM ) és lebegtetett hordalékhozam mérések eredményei 2013-ban VISEA DAS PDT Dátum Q (m3/s) G (kg/s) 2013.06.10 7 825.40 1 011.37 2013.06.11 7 770.40 1 032.21 2013.06.12 7 792.35 1 034.76 2013.06.13 7 519.90 936.49 2013.06.14 6 983.04 831.63 2013.06.15 6 563.68 720.41 2013.06.16 6 137.20 629.86 2013-ban a Duna Dunaújváros szelvényében 14 vízhozammérés volt, amelyből 11 árvízi készültségben történt. Az árvízi készültség alatt 6 alkalommal az ATIVÍZIG munkatársai mértek. A 14 vízhozammérésből hagyományos módszerrel 2 alkalommal határoztuk meg a lebegtetett hordalékhozamot (több esetben az árvízi áramlási viszonyok hiúsították meg a mintavételt). A vízhozammérés és a lebegtetett hordalékhozam mérés eredményeit az 4-5. táblázat tartalmazza. 4. táblázat A Duna Dunaújváros állomás vízhozam ( VISEA DAS HOZAM ) és lebegtetett hordalékhozam mérések eredményei 2013-ban VISEA DAS PDT HOZAM Dátum Q (m3/s) G (kg/s) Q (m3/s) G (kg/s) 2013.03.05 2 988.80 231.83 2 819.82 220.20 2013.06.05 6 268.43 706.75 2013.06.07 7 623.80 889.15 2013.06.09 9 274.50 1 280.55 2013.06.17 5 503.98 500.52 2013.06.19 4 753.70 429.71 2013.09.03 1 823.98 83.90 1 863.24 50.28 2013.11.04 1 639.70 80.73 3. táblázat A Duna Dunaújváros állomás ATIVÍZIG által mért vízhozam ( VISEA DAS HOZAM ) és lebegtetett hordalékhozam mérések eredményei 2013-ban VISEA DAS PDT Dátum Q (m3/s) G (kg/s) 2013.06.10 8 632.98 831.07 2013.06.11 8 192.08 834.31 2013.06.11 8 192.08 834.31 2013.06.13 7 192.18 716.34 2013.06.14 6 549.78 644.71 2013.06.15 6 274.13 590.84 A lebegtetett hordalék mintavételezések hozzárendelését és a VISEA DAS PDT programmal szerkesztett normalizált visszhang lebegtetett hordalék koncentráció kapcsolatokat a Duna Mohácsi állomásra a 4. táblázat és a 8-9. ábrák, a Dombori állomásra a 5. táblázat és a 10-11. ábrák, a Dunaújváros állomásra a 6. táblázat és a 12-13. ábrák tartalmazzák. 7

4. táblázat A Duna Mohács állomás mintavételezés alatti ADCP filek és lebegtetett hordalékkoncentrációk összevetése 2013-ban 8. ábra A Duna Mohács állomás kalibrációs adatai a 2013-as árvízi vízhozammérésen 9. ábra A Duna Mohács állomás normalizált visszhang lebegtetett hordalékkoncentráció összefüggése a 2013-as árvízi vízhozamméréseken 8

5. táblázat A Duna Dombori állomás mintavételezés alatti ADCP filek és lebegtetett hordalékkoncentrációk összevetése 2013-ban 10. ábra A Duna Dombori állomás kalibrációs adatai a 2013-as árvízi vízhozammérésen 11. ábra A Duna Dombori állomás normalizált visszhang lebegtetett hordalékkoncentráció összefüggése a 2013-as árvízi vízhozamméréseken 9

5. táblázat A Duna Dunaújváros állomás mintavételezés alatti ADCP filek és lebegtetett hordalékkoncentrációk összevetése 2013-ban 12. ábra A Duna Dunaújváros állomás kalibrációs adatai a 2013-as árvízi vízhozammérésen 13. ábra A Duna Dunaújváros állomás normalizált visszhang lebegtetett hordalékkoncentráció összefüggése a 2013-as árvízi vízhozamméréseken Az ATIVÍZIG mérési adatai és lebegtetett hordalék mintavételezések hozzárendelését és a VISEA DAS PDT programmal szerkesztett normalizált visszhang lebegtetett hordalék koncentráció 10

kapcsolatokat a Duna Dombori állomásra a 6. táblázat és a 14-15. ábrák, a Dunaújváros állomásra a 7. táblázat és a 16-17. ábrák tartalmazzák. 6. táblázat Az ATIVÍZIG Duna Dombori állomás mintavételezés alatti ADCP filek és lebegtetett hordalékkoncentrációk összevetése 2013-ban 14. ábra A Duna Dombori állomás kalibrációs adatai az ATIVÍZIG 2013-as árvízi vízhozammérésén 15. ábra A Duna Dombori állomás normalizált visszhang lebegtetett hordalékkoncentráció összefüggése a 2013-as árvízi vízhozamméréseken 11

7. táblázat Az ATIVÍZIG Duna Dunaújváros állomás mintavételezés alatti ADCP filek és lebegtetett hordalékkoncentrációk összevetése 2013-ban 16. ábra A Duna Dunaújváros állomás kalibrációs adatai az ATIVÍZIG 2013-as árvízi vízhozammérésein 17. ábra A Duna Dunaújváros állomás normalizált visszhang lebegtetett hordalékkoncentráció összefüggése az ATIVÍZIG 2013-as árvízi vízhozammérésein 12

Az eredmények A normalizált visszhang erősség és a hordalék koncentráció közötti kapcsolat több esetben elég gyenge. Ez valószínűleg egyrészt az alacsony kalibrációs mintaszámra vezethető vissza, másrészt egyéb, még nem ismert tényezőkre. Ezek vizsgálatához a program működési sajátosságainak ismeretlen tényezőit is fel kell tárni. Az eredmények elemzése során összehasonlítottuk a HOZAM és a VISEA DAS PDT programmal számított vízhozamokat és hordalékhozamokat, valamint megszerkesztettük a különféle mérési adatokból a hordalékhozam görbéket, amelyeket összehasonlításra alkalmas módon ábrázoltunk (18-26. ábrák). A vízhozamok viszonylag jól illeszkednek a HOZAM programmal számított értékhez annak ellenére, hogy a számítás módszere más.. Ha az eltérés jelentősebb, esetenként vizsgálat tárgyát kell képezze. A HOZAM illetve a VISEA DAS PDT programmal az ADCP adatokból számított hordalékhozamok már jelentősebb eltérést mutatnak. Ennek sokféle oka lehet: a mintavételi módtól kezdve program működésbeli hiányosságáig bezárólag. Ezeknek a hibáknak a feltárásához további mérések, számítások, vizsgálatok szükségesek. A mérési adatokból az egyes szelvényekre számított hordalékhozam görbék nem mutatnak nagyobb szórást, mint a hagyományos módon mintázott, számított hordalékhozam görbék. A HOZAM illetve a VISEA DAS PDT programmal számított adatokból képzett hordalékhozam görbék egyezése is figyelembe véve a nem túl magas adatszámot elfogadható. A ADUVÍZIG illetve az ATIVÍZIG által mért görbék jól egybevágnak, így valószínűleg nem okoz gondot az, hogy egy szelvényben többféle műszerrel mérünk, ha van elegendő kalibrációs mérés. A mérési adatokat egy hidrológiai helyzetben az adott szelvényben megtett átmenetek átlagából számítottuk. Az átlagok mellett a szórást és a relatív szórást is meghatároztuk. A relatív szórás 1-2%, ami azt jelenti, hogy a VISEA DAS PDT program jól reprodukálható eredményeket szolgáltat. A 27. ábrán az éves hordalék szállítási adatokat adjuk meg. A Dunaújvárosi szelvényben 5 895 000 000 t/év, a Dombori szelvényben 6 912 000 000 t/év, a Mohácsi szelvényben 7 245 000 000 t/év lebegtetett hordalékhozam folyt át 2013-ban. Az ábrából leolvasható a hordalékszállítás évi változása is. Törölt: Eyeknek Törölt: okor Törölt: múszerrel 9000 8000 7000 Duna - Mohács 2013. vízhozammérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" VISEA DAS PDT Q (m3/s) 6000 5000 4000 3000 2000 0 0 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 "Hozam" Q (m3/s) 18. ábra 13

lebe "HOZAM 2000 1800 1600 Duna - Mohács 2013. lebegtetett hordalékmérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" VISEA DAS PDT G (kg/s) 1400 1200 800 600 áradó ág apadó ág 400 200 0 0 200 400 600 800 1200 1400 1600 1800 2000 "Hozam" G (kg/s) 19. ábra 0 hordalékhozam G (kg/s) 100 y 20. ábra 5000 4500 4000 Duna - Dombori 2013. vízhozammérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" Törölt: 10 0 3500 VISEA DAS PDT Q (m3/s) 3000 2500 2000 1500 500 0 0 500 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 "Hozam" Q (m3/s) 21. ábra 14

leb "HOZAM valamint " 2000 1800 1600 Duna - Dombori 2013. lebegtetett hordalékmérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" VISEA DAS PDT G (kg/s) 1400 1200 800 600 apadó ág 400 200 0 0 200 400 600 800 1200 1400 1600 1800 2000 "Hozam" G (kg/s) 22. ábra 0 hordalékhozam G (kg/s) 100 y = 8 R 23. ábra 5000 4500 4000 Duna - Dunaújváros 2013. vízhozammérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" Törölt: 10 0 3500 VISEA DAS PDT Q (m3/s) 3000 2500 2000 1500 500 0 0 500 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 "Hozam" Q (m3/s) 24. ábra 15

leb "HOZAM valamint " 2000 1800 1600 Duna - Dunaújváros 2013. lebegtetett hordalékmérési eredmények összehasonlítása "HOZAM" - "VISEA DAS PLUME DETECTION TOOLBOX" 1400 VISEA DAS PDT G (kg/s) 1200 800 600 apadó ág 400 200 0 0 200 400 600 800 1200 1400 1600 1800 2000 "Hozam" G (kg/s) 25. ábra 0 hordalékhozam G (kg/s) 100 y = 57 R 2 26. ábra 160 000 8 000 000 140 000 120 000 G (t/d) Duna lebegtetett hordalékszállítás 2013 7 245 millió t/év 7 000 000 6 912 millió t/év 6 000 000 Törölt: 10 0 5 895 millió t/év 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 Dunaújváros, 000547 Mohács, 000831 Dombori, 000550 összegzett lebegtetett hordalékmennyiség (t) 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 0 0 1. 1. 1. 31. 3. 2. 4. 1. 5. 1. 5. 31. 6. 30. 7. 30. 8. 29. 9. 28. 10. 28. 11. 27. 12. 27. dátum 27. ábra 16

Értékelés A vizsgálat kezdetén az alábbi kérdésekre keresztünk választ: a szoftver folyami lebegtetett hordalékszállítás számítására milyen mértékben alkalmas, milyen mérési, mintavételi, kalibrálási feltételek mellett működik a szoftver, milyen a mérés pontossága, reprodukálhatósága, a szoftver erőforrásigénye és kezelhetősége milyen térben és időben mekkora kiterjesztéssel lehet használni a szoftvert Az egyes kérdésekre lényegében választ tudunk adni: a szoftver folyami lebegtetett hordalékszámításra alkalmas, használatában azonban még mindig vannak megválaszolatlan kérdések. A mintavételezés kalibrálás gondos előkészítő munkát igényel. Nagyon fontos az ADCP mérés és a mintavételezés egyidejűségének biztosítása, a mérési, mintavételezési adatok dokumentálása. Szerencsésebb lett volna, ha nem több függélyben 1-1 mintát veszünk 2 m mélységből, hanem egy függély különböző koncentrációkat tartalmazó mélységéből mintát venni. A hagyományos lebegtetett hordalékmintavételezéssel meghatározott hordalékhozam eredménye esetenként eltért a VISEA DAS PDT programmal számított értékektől. A miértre még nem kaptunk válasz. Ennek részben oka lehet, hogy a 3 mintavételezési szelvényből 2-ben kevés számú összehasonlító adat áll rendelkezésünkre. A szoftver erőforrás igénye nem nagy, viszont megmagyarázhatatlan várakozási idők, esetenként programlefagyás észlelhető. A kezelhetősége nem felel meg a mai elvárásoknak. Dokumentáltsága nem kielégítő. Arra a kérdésre, hogy térben és időben milyen a kiterjeszthetősége a szoftvernek, még nem tudunk teljes körű választ adni. Az már nagy valószínűséggel biztos, hogy különféle ADCP műszerekkel is lehet egy szelvényben mérni, de mindegyik alkalmazott műszernek külön-külön kell kalibrációs méréseket biztosítani megfelelő számban. A 3 vizsgált állomást külön kell kezelni, mert kalibrációs egyenletük jelentősen eltér egymástól. Általános javaslatok A vizsgálatokat tovább kell folytatni, mert a kalibrációs adatszám még nem elegendő ahhoz, hogy határozott kijelentéseket tegyünk. Jelen ismeretünk szerint a szoftvert nem biztos, hogy érdemes megvenni, további tapasztalatgyűjtésre van szükség. Meg kell annak lehetőségét fontolni, hogy az ismert elvi alapokon működő, a feladatra jobban orientált szoftver fejlesztésébe fogjunk. Továbbra is kérdés, hogy kiváltható-e a kalibráció hagyományos (mintavételes -laborálós) technikája korszerűbb eszközökkel. Tudomásunk szerint léteznek olyan lézeroptikai berendezések, amelyek alkalmasak a lebegtetett hordalék koncentrációjának (esetleg szemeloszlásának) a közvetlen meghatározására. Sajnos ezekkel a mérőszondákkal kapcsolatosan a hazai tapasztalatok még nagyon szegényesek. Ezzel együtt javasolható ezek bevonása a vizsgálat kérdéskörébe és megfontolandó ilyen eszközök beszerzése az ágazati tapasztalatszerzés érdekében (is). Törölt: e Törölt: J Törölt: nem Törölt: jobbam 17