vízgazdálkodás.pdf

8/9/2019 Vzgazdlkods.pdf

1/462


2/462

1

Vzgazdlkodsmezgazdasgi, kertsz-, tjptsz- s erdmrnk- hallgatk rszre

Szerkesztette: Vermes Lszl

Mezgazdasgi Szaktuds Kiad

Budapest 1997


3/462

2

Megjelent a Mveldsi s Kzoktatsi Minisztrium tmogatsval,a Felsoltatsi Plyzatok Irodja

tanknyv-tmogatsi programja keretben.Az agrregyetemeken s -fiskolkon engedlyezett tanknyv.

A ktet szerziHayde LszlNovky Bla

Rcz JzsefThyll Szilrd

Vermes Lszl

Szerkesztette: Vermes Lszl

Lektorlta:Ijjas Istvn

Szilrd Gyrgy

Vermes Lszl, 1997

ISBN 963 356 218 X

Kiadja a Mezgazdasgi Szaktuds Kiad1142 Budapest, Erzsbet kirlyn tja 36/b

Telefon:252-A112

Felels a kiad gyvezet igazgatjaFelels szerkeszt: Balassa va

Szerkesztette: Tabry Gbor

Bortterv: A. Gombos Katalin


4/462

3

Tartalomjegyzk

BEVEZETS 7

1. A HIDROLGIA S AHIDRAULIKA ALAPJAI 9

HIDROLGIAI ALAPISMERETEK 9A hidrolgia trgya 9A vz elfordulsa a Fldn, a Fld vzkszlete 10A vz fizikai, kmiai s biolgiai tulajdonsgai. A vzminsg 12A hidrolgiai krfolyamat, a vzhztartsi egyenlet 18

A hidrolgiai krfolyamat 18A vzhztartsi egyenlet 21

A hidrolgiai krfolyamat elemei 25A csapadk 25A prolgs 31A beszivrgs 38A lefolys (az sszegylekezs) 41

Felszni vizek 48A vzfolysok 49A tavak 57

Felszn alatti vizek 59A felszn alatti vizekre hat erk 59A felszn alatti vizek mozgsa 62A talaj nedvessgelltottsga s a nvny 65A felszn alatti vizek idbeli alakulsa 66

Vzlls-, vzsebessg-, vzhozam-, vzmennyisgmrs 68HIDRAULIKAI ALAPISMERETEK 73

Hidrosztatika 73

A folyadk nyomsa 74A nyomsmagassg-bra 75szs, felhajter 80

Folyadkmozgs nyoms alatti csvezetkben 81A folyadkmozgs alapfogalmai 81

A Bernoulli-egyenlet 83Srldsi vesztesg 85Helyi vesztesgek 87Csvezetkek mretezse 88

Folyadkmozgs nylt mederben 90Chzy kplete 91A meder hidraulikai mretezse 94

Folyadkmozgs mtrgyak krnyezetben 96Tiltk s zsilipek 97Bukgtak 98tereszek 100


5/462

4

Folyadkmozgs szemcss kzegben 102A Darcy-trvny 102Kutak 102

Irodalom 104

2. A VZGAZDLKODS ALAPJAI 106

A VZGAZDLKODS LTALNOS JELLEMZSE 106Alapfogalmak 106

A vz szerepe a termszetben s a trsadalomban 107A vzgazdlkods trgya s feladatai 109A vzgazdlkods irnytsa, vzgyi llamigazgats 113Az erd vzhztartsa s hatsa a vzgazdlkodsra 119

A VZKSZLET-GAZDLKODS ALAPISMERETEI 126A vzkszlet-gazdlkods fogalma s clja 126

A vzkszletek 127Felszni vzkszletek 129Felszn alatti vzkszletek 133

A vzignyek 134A vzgazdlkodsi mrleg 138Magyarorszg vzkszlet-gazdlkodsa 142

VIZEINK MINSGE, VZMINSG-VDELEM, VZMINSG-GAZDLKODS143A KOMPLEX VZGAZDLKODS. VZGAZDLKODSS MELIORCI 157

Irodalom 161

3. VZKRELHRTS 163

TALAJVDELEM S VZRENDEZS DOMBVIDKEN 163Domboldali feladatok 163

Az erzi fogalma, megjelensi formi 163A talajvdelem feladatai 175Agrotechnikai feladatok 176

Erdszeti feladatok a dombvidki vzrendezsben 183Mszaki megoldsok 188Szl- s gymlcsltetvnyek talajvdelme 196A vzmosskts mszaki feladatai 199

Vlgyfenki feladatok 203Vonalmenti feladatok 203Forrsfoglals. Erdszeti vztrozk. Erdei patakok kezelse s tjba illeszked

rendezse 218Terleti feladatok 224

A dombvidki talajvdelem s vzrendezs hazai helyzete 226SKVIDKI VZRENDEZS 228

Alapfogalmak 229

A nvnyek vztr kpessge. A gpek zemelse szempontjbl optimlistalajnedvessg-llapot. Optimlis talaj vzmlysg 229

A skvidki erdk szerepe a talajvzszint-szablyozsban 237


6/462

5

Felszni vzrendezs 238A felszni vzrendezs mvei 238A felszni vzrendezs tervezse 250A vzrendezsi ltestmnyek kivitelezse 257A vzrendezsi ltestmnyek zemeltetse 259

Vzrendezsi ltestmnyek fenntartsa, karbantartsa 260A skvidki terletek vzrendezsekor figyelembe veend erdszeti rdekek sfeladatok 261

Felszn alatti vzrendezs 263A talajcsvezs mve. A talajcsvezs kiegszt eljrsai 263A talajcsvezs tervezse 275A talajcshlzatok kivitelezse 278A talajcshlzatok zemeltetse 279

Teleplsi (belterleti) vzrendezs 279A vzrendezs hazai helyzete 283

AZ RVZVDELEM 283

Az rvzmentests fogalma, mdjai 283Folyszablyozs, rvzvdelmi mvek 283Az rvizeket kivlt hidrometeorolgiai tnyezk 285rvzmentests 287

Az rvzvdekezs 293Vdekezs hullmvers, elhabols ellen 294Vdekezs tltstzs, megcsszs ellen 297Vdekezs csurgs s buzgr ellen 298Vdekezs a tltskoront meghalad vzmagassg ellen 299Hullmtri vderdsv kialaktsa s kezelse 300Az rvzvdelem irnytsa 302Az rvzvdelem hazai helyzete 303Holtgak iszapjnak elhelyezse s hasznostsa 305

Irodalom 307

4. MEZGAZDASGI VZHASZNOSTS 309

AZ NTZS 309Az ntzs agrotechnikai cljai, alapfogalmak. Vzhinyos helyzetek, aszly 309Az ntzvz mennyisge s minsge. Vzigny, ntzvzigny 319

Az ntzvz-szksglet meghatrozsa 333

Csemetekertek s fallomnyok ntzse 337Az ntzvz beszerzse. Vzkivteli mvek 344

Az ntzvzszlltsa 346Az ntzs terleti egysgei: ntzrendszer, ntzfrt, ntzzem, ntztt

tbla 349ntzsi mdok 350

Felleti ntzsi mdok 351Az esszer ntzs 354A felszn alatti ntzsi mdok 358A mikrontzsek 360


7/462


8/462

7

Bevezets

A vz s a vzzel val gazdlkods jelentsge ma mr mindenki eltt nyilvnval, ezrtnem szorul klnsebb magyarzatra s indoklsra az sem, hogy a vzzel kapcsolatos

ismeretek a szakmai kpzs minden szintjn alapveten fontosak. Kiemelkeden szksges ez

azokon a szakterleteken, amelyeknek folyamatai s tevkenysgnek nagy rsze a termszeti

krnyezetben zajlik, ezltal kzvetlen kapcsolatban vannak a vz klnbz megjelensi

formival s a vzkrforgs szakaszaival.

A mezgazdasgilag mvelt, valamint a termszetes nvnytakarval fedett terleteken a

vz jelenlte s mozgsa sokszor dnt mdon meghatrozza az ott szksges s lehetsges

emberi beavatkozsokat, azok mrtkt. Minden cselekedetnknek hatsa van a vizekre s a

vzforgalomra, teht a termszeti krnyezetet ignybe vev, azzal harmniban mkdni

kvn szakembereknek tisztban kell lennik mindazokkal a hatsokkal s

kvetkezmnyeikkel, amelyekkel befolysoljk a vizek jrst, mennyisgt s minsgt.

Ez a knyv a vzzel s a vzgazdlkodssal kapcsolatos legfontosabb ismereteket foglalja

ssze az egyetemeken s a fiskolkon tanul azon hallgatk szmra, akik az agrr-

felsoktatsban kvnnak mrnki, okleveles mrnki diplomt szerezni, hogy azutn a mez-

vagy erdgazdasg valamely terletn, a kertszetekben vagy a tjptszetben hasznostsk a

megszerzett tudst s a gyakorlatban alkalmazzk az elsajttott ismereteket. A tanknyv

szerzit az a trekvs vezette, hogy egysges szemllettel adjanak tfog kpet a

vzgazdlkods minden fontos terletrl s problmjrl, kitrve azokra a mdszerekre is,

amelyekkel a szakemberek a mindennapos gyakorlatban tallkozhatnak. Szolglni kvnja ez

az egyetemi s fiskolai tanknyv a mszaki alapkpzettsg vzimrnkk s az agrr

alapkpzettsg szakemberek - a mezgazdasgi mrnkk, a kertszmrnkk, az

erdmrnkk s a tjptsz mrnkk - kztt a jobb megrtst s egyttmkdst, ami

nlklzhetetlen a jvbeli kzs munkk, fejlesztsek tervezsben s megvalstsban.

A knyv a vzgazdlkods minden terletnek rszletes ismeretanyagt nem lelheti fl,

hiszen az nem fr bele sem az agrr-felsoktatsi intzmnyeinkben a rendelkezsre ll

idkeretbe, sem az ott oktatott tananyagba. Ezrt inkbb vezrfonalat kvn nyjtani a

hallgatknak ahhoz, hogy az itt nem trgyalt rszletekkel, amelyeket az egyes szakterletek

tbbnyire bsges irodalmban tallhatnak meg, a jelen tanknyvbl megismerteket


9/462

8

kiegszthessk. Ezt szolglja az egyes fejezetekhez megadott, viszonylag nagyszm

szakirodalmi hivatkozs is.

A knyv szerzi s szerkesztje szmtanak arra, hogy az anyagot, mint tanknyvet

hasznl tanrok s hallgatk egyarnt megtisztelik ket szrevteleikkel, kvnalmaikkal,

hogy azokat a ksbbi kiadsokban rvnyestve mg hasznosabb segdanyaggal jruljanak

hozz minl eredmnyesebb felkszlskhz s ksbbi gyakorlati munkjukhoz.

Budapest, 1997 jniusban

a Szerzk


10/462

9

1. A hidrolgia s a hidraulika alapjai

Hidrolgiai alapismeretek

A hidrolgia trgya

A kzelten gmb alak Fldet felptsnek geofizikai s geokmiai tulajdonsgai

alapjn fldrajzi vezetekre, szfrkra vagy fizioszfrkra osztjk. A Fld legkls, zrt

gmbhjat alkot fldrajzi szfrja az alapveten klnbz gzok elegybl llatmoszfra.

Az atmoszfra vltoz mennyisg vzgzt, valamint szilrd rszeket is tartalmaz. A Fldkls, mintegy 100 km-es szilrd kzetve alitoszfra, amely a fldkregbl s a fldkpeny

fels rszbl ll. A Fldn klnbz formban megjelen vizek sszessge alkotja a fldi

vzkszletet, ahidroszfrt, amely a lgkri vzburoktl eltren nem alkot zrt gmbhjat.

Az atmoszfra als, fellrl az zonrteggel hatrolt rsze, a hidroszfra s a litoszfra

fels rsze kpezi az n.fldrajzi burkot.A fldrajzi buroknak az a tartomnya, amelyben a

fldi letfolyamatok sszpontosulnak, a bioszfra. Az embernek klnleges helye van a

bioszfrban, mert rtelme s munkja rvn lehetsge van a mestersges krnyezet

megteremtsre s arra, hogy az let szmra egybknt nem kedvez tartomnyokba is

behatoljon. A fldrajzi buroknak az ember tevkenysge ltal befolysolt rszt

antroposzfrnakvagynooszfrnaknevezik.

Az atmoszfra, a litoszfra, a hidroszfra, a bioszfra s a nooszfra szoros s klcsns

egyenslyi kapcsolatban vannak egymssal. A hidroszfrban megjelen vizek, a vizek

keletkezse, idbeli alakulsa, terleti elhelyezkedse, a vizek tulajdonsgai szoros

sszefggsben vannak a fldrajzi burok tulajdonsgaival.A hidrolgia - a vz tudomnya -

ltalnossgban fogalmazva a hidroszfrt, rszleteiben

a hidroszfrban vgbemen folyamatok,

a hidroszfrban klnbz formban megjelen vizek kztti kapcsolatok,

a hidroszfrban s ms szfrban vgbemen folyamatok kztti kapcsolatok,

az emberi tevkenysgek hidroszfrra gyakorolt hatsainak trvnyszersgeit

vizsglja.


11/462

10

A vz megjelensi formjtl fggen a hidrolgin bell megklnbztetik a tengerek

s cenok vizvel foglalkozoceanolgit,a jg formban elfordul vizekkel foglalkoz

glaciolgit, a vzfolysokat, illetve tavakat tanulmnyozpotamolgit s limnolgit, a

felszn alatti vizekkel foglalkoz hidrogeolgit, a vizek minsgt vizsgl hidrokmit,

valamint ahidrobiolgit,ami a vizet, mint letteret tanulmnyozza. A hidrolgin bell a

vizsglatokhoz szksges szmszer mrsi adatokat ahidrometriaszolgltatja, a klnbz

formban megjelen vizek fldrajzi elhelyezkedsnek, a konkrt vzobjektumoknak az

tfog lersa a hidrogrfia feladata. A vzzel kapcsolatos tevkenysgek, a

megvalstsukhoz szksges mszaki ltestmnyek tervezsvel, mretezsvel kapcsolatos

feladatok amszaki,vagy mrnki, hidrolgiakrbe tartoznak.

A vz elfordulsa a Fldn, a Fld vzkszlete

A Fld teljes vzkszlett 2 millird km3-re becslik, ami a Fld teljes tmegnek

kereken 1%-a (Szesztay, 1963). Ennek a vzkszletnek jelents hnyada a szilrd kregben

kmiailag, kisebb hnyada az l szervezetekben biolgiailag kttt llapotban van. A

kmiailag s biolgiailag kttt vizek nlkl 1,35-1,40 millird km3-re becslt vzkszlet

legnagyobb rszt, tbb mint 97%-t az cenok s tengerek teszik ki. Mintegy 2% jut a sarki

jgben s a gleccserekben lefagyott vizekre, s sszesen kevesebb, mint 1% a szrazfld

egyb, igen vltozatos formban megjelen vizeire, valamint az atmoszfrban lgnedvessg

formjban megtallhat vizekre. A szrazfld vizeitfelsznisfelszn alattivizekre osztjk,

ez utbbin bell sok esetben kiemelten is megklnbztetik a talajnedvessget. A Fld

vzkszletnek vzfajtk szerinti megoszlst Vernadszkij nyomn az 1. tblzat foglalja

ssze (Bogoszlovszkij et al., 1984). A teljes vzkszletnek csupn 0,03%-a a tnylegesenhasznosthat, hozzfrhet desvzkszlet.

A termszetes felszni vizeket - megjelensi formjukat tekintve - foly- s llvizekre,

valamint szrazfldi jgre osztjk. A folyvizekhez a klnbz nagysg vzfolysok, az

llvizekhez a tavak, a mocsarak, lpok sorolhatk. A szrazfldi jg tfogja az Antarktiszt

bort jgtakart s a gleccsereket. A mestersges vizek kz soroljk az emberek ltal

ltestett vztrozkat s a klnbz cl csatornkat. A szrazfld mintegy 25%-a


12/462

11

lefolystalan terlet, ennek egy rszn egyltaln nincsenek vzfolysok, ms rszn vannak

ugyan folyk, de azok nem rik el az cent.

1. tblzat.A Fld vzkszletnek megoszlsa

Vzfajtk Vzmennyisgezer km

3 %

cenok, tengerek 1 338 000 96,40

Sarki jg, gleccserek 26 364 1,90

Szrazfld vizei- felszni vizek 190 0,011- felszn alatti vizek 23 400 1,69- talajnedvessg 16 0,001

Lgkri vizek 13 0,001

A felszn alatti vizek a szilrd fldkreg klnbz mret prusaiban, h zagaiban,

repedseiben jelen lv vizek. A szilrd rteg legfels, a talajt is magban foglal rtegben a

szilrd fzist alkot elemi szemcsk s aggregtumok kzti prusokat rszben vz, rszben

leveg foglalja el. Ennek a hromfzis rtegnek (znnak) a vizeit, szkebb rtelemben

csupn a gravitcis ervel szemben visszatartott vizeit, nevezik talajnedvessgnek. A

hromfzis zna alatt az ghajlattl s a trszn domborzati, talajtani s nvnyzeti

adottsgaitl fggen trsgenknt eltr mlysgben a szilrd kreg prusai teltettek. Ez a

felszn alatti vizek ktfzis znja.

A hromfzis znban a talaj prusaiban lv vizekre alapveten hromfle er hat: a

gravitcis, a kapillris s a klnbz szorpcis (adhzis) erk. A hromfle er ered

hatsnak fggvnyben a talajnedvessgen bell a kvetkez vztpusokat klnbztetik

meg.

A talajszemcskhez kzvetlenl, s ezrt nagy ervel tapad vzburok ahigroszkopikusvz.

A talajszemcsktl tvolodva cskken a felleti megkt er, ezrt a higroszkpikus vizet

vez hrtyavz, valamint a higroszkpikus vizek kztti teret kitlt prusszgletvizeklazbban, kisebb ervel ktdnek a talaj szemcskhez. A talajszemcsk kztti, a

talajszemcskhez kttt vizek ltal leszktett prusterekben a prusmret nagysgtl

fggen a kapillris vagy aszabad gravitcis vz tallhat. A kapillris prusokban a

kapillris erk kpesek a talajba szivrg vizeket a gravitcis er ellenben visszatartani

(fgg kapillris vizek) vagy a talajvzbl felemelni. A talajvz kapillris megemelkedse


13/462

12

kvetkeztben a talajvz fltt kialakul a kapillris vz vezete, amely esetenknt sszerhet a

fgg kapillris vizekkel(Szalai,1984).

A fldkreg ktfzis znjban ltalban - a szilrd krget alkot kzet vltoz

tulajdonsgaival sszefggen - mlysg szerint a vzvezet s vzzr rtegek vltakozsa

figyelhet meg. A felszntl szmtott els vzzr rteg fltti vzvezet rtegek prustereit

teljes egszben kitlt vizeket megllapodsszeren talajvznek, mg az els vzzr rteg

alatti, a prustereket ugyancsak teljes egszben kitlt vizeket rtegvznek nevezik. A

felsznkzeli talajvizek s a mlyebben fekv rtegvizek kztti tmenet esetenknt nehezen

klnthet el(Juhsz,1987).

A talajvizek felsznn a lgkri nyoms rvnyesl. A rtegvizek, amennyiben teljes

egszben kitltik a kt vzzr rteg kztti teret, gyakran a lgkrit meghalad nyoms alatt

llnak. Az ilyen, n. fesztett tkr rtegbe mlytett furatokban a vz a vzvezet rtegeknl

magasabban, esetenknt a felszn fl emelkedve, jelenik meg (artzi vizek). A rtegvz

hmrsklete ltalban magasabb, mint a felsznhez kzeli vizek. Ha a hmrsklete

meghaladja a 37 C-ot, akkor hvzrl van sz. Az olyan vizeket, amelyek startalma

meghaladja az 1 g/l-t,svnyvzneknevezik.

A mszk s dolomit kzetek viszonylag nagymret hasadkaiban, repedseiben,

jrataiban tallhat vz akarsztvz.

A termszetes krlmnyek kztt felsznre bukkan felszn alatti vizek aforrsok,

amelyek lland vagy idszakos forrsok lehetnek.

A vz fizikai, kmiai s biolgiai tulajdonsgai. A vzminsg

A vz az egyik legjellegzetesebb s legrdekesebb anyag a Fldn.

A vz fizikai tulajdonsgai.A vz a termszetben mind a lgnem, mind a cseppfolys,

mind a szilrd halmazllapotban elfordul anyag. Fizikai jellemzit - Petrasovits, 1988,

illetve 1981 nyomn - a2. tblzatfoglalja ssze.

A vz srsge - tengerszinten s 0 C-on - a levegnek 775-szrse, gy felhajtereje is

lnyegesen nagyobb, mint a leveg. Ez az alapvet jellemz rendkvl fontos mind az

lvilg (alak, felpts, mozgsienergia-igny), mind a gazdasg szempontjbl (vzszllts,


14/462

13

vzi kzlekeds, vzmozgs stb.). Srsgnek ingadozsait elssorban a hmrsklet s a

startalom vltozsai okozzk. Amg azonban az anyagok srsge a hmrskletk

nvekedsvel ltalban cskken, a vz 4 C-on a legnagyobb srsg, aminek dnt

jelentsge van az llvizek rtegezettsgben s letben. Halmazllapota 0 C fok alatt mr

szilrd. Hvezet kpessge viszonylag rossz, ami ugyancsak ltfontossg a vzi lvilg

szempontjbl. ghajlati viszonyaink kztt a felszni vizek (a kis mlysgek kivtelvek)

ltalban nem fagynak be fenkig, a nlunk eddig szlelt legnagyobb jgvastagsg 1 m krli.

A vz bels srldsa, vagyis a vzmolekulk elmozdulst gtl ellenlls elssorban a

hmrsklettl fgg. A 25 C-os vz srldsa pldul csak fele a 0 C fokosnak. A

hmrsklettl fgg srldsvltozsnak nagy szerepe vana lebeg anyagok lelepedsnek

temben, valamint a vzi lszervezetek alakjnak s mozgsienergia-szksgletnek

alakulsban.

A vz felleti feszltsge onnan ered, hogy a felsznen lv vzmolekulkra a vztr fell

ersebben rvnyesl a szomszdos molekulk vonz hatsa. A vzfellet fltti trben

ugyanis lnyegesen kisebb a molekulk szma.

Sajtos a vz viselkedse a Nap sugrz energijval kapcsolatban is. Lebeg, oldott, vagy

gznem idegenanyag-tartalmtl, mozgstl, valamint hmrsklettl fggen ms s ms

a fnyvisszavers, illetve a sugrzs elnyelsnek mrtke. A fnyvisszavers adja a vz

sznt, az elnyelt sugarak viszont hv alakulnak.

A vzmolekulk halmazai lehetnek gzk, cseppfolys vizek s szilrdak. A vizet csupn

cseppfolys llapotban nevezzk vznek, lgnem halmazllapotban - az egyb anyagoktl

eltren - nem gznak, hanem gznek vagy prnak, szilrd halmazllapotban pedig jg, h,

dr, zzmara a neve. Az egyes halmazllapotok fknt a vzmolekulk viselkedsben,

srsgben s mozgsban klnbznek egymstl. Gzknt a molekulk mozgsa gyors,

lland s egymssal vagy egyb trggyal val tkzskig egyenes vonal, cseppfolys

vzknt azonban srsgk lnyegesen nagyobb, mozgsuk nem nll s viszonylag lass . A

cseppfolys vz belsejben a molekulk a vonzskrzetkre es tbb molekult krkrsen

vonzzk, s gmb alakban tartjk ssze. A felleten lv molekulkra csak alulrl hat az

alattuk lv vzmolekula vonzsa, teht hatsgmbjknek csak egy rsze van a folyadkban.

A szomszdos molekulk a felsket a vz belseje fel igyekeznek hzni, aminek a

kvetkezmnye a felleti feszltsg, ami az egyik akadlya annak, hogy a harmatbl, az


15/462

14

esbl, vagy az ntzsbl szrmaz vzcseppek a leveleken megtapadva (intercepci) a

nyitott gzcserenylsokon keresztl a levl sejt kztti jrataiba jussanak.

2. tblzat.A vz legfontosabb sajtossgai (Petrasovits,1988 nyomn)

Megnevezs Mennyisg1 A srsggel kapcsolatos adatok:

desztilllt viz 0 C-on 9,81 10 kgm-

desztilllt vz 18 C-on 9,79103kgm-3

esvz 0 C-on 9,82 10 kgm-

folyvztlag 0 C-on 9,89 103kg m-3

teltett vzgz 7,84 10 kgm-

2 Htechnikai adatok:

olvadspont 0,0 C (273 K)

forrspont 100,0 C (373 K)

olvadsi h 339,9 J kg-1

prolgsi h 100 C-on 2257,9 J kg-1

fajh, vz 18 C-on 4189 Jkg- K-

fajh, jg s h esetben 2135 Jkg-1K-1

kritikus nyoms 221,5-105Pa

helnyelsi tnyez (a felletre es hmennyisg hnyadosa) 0,95

trfogatkapacits

vz 4,19 MJ m-3K-1

jg l,88 MJ m-3K-1

j h 0,13 MJ m-3K-1

rgi h 0,92 MJ m-3K-1

hvezet kpessgvz 62,8 kW m-1K-1

jg 230,4 kW m- K-

j h 8,4 kW m-1K-1

rgi h 29,3 kW m- K-

3. Fnyvisszavers (albed):

vzfelszn 5-15%

friss h 80-90%

rgi h 60-80%

olvad h 30-60%

4. Rugalmassgi modulusz:10

5Pa-nl 19,7 MN m-2

5. Dielektromos lland:

a leveghz viszonytva 81,57

6. Hangtani rtkek: 1440 ms-

hang terjedsi sebessge vzben

hangelnyelsi tnyez

- zrt trben 512 rezgsszmnl 0,01

(ltalban egy nagysgrenddel kisebb, mint a tbbi anyag)


16/462

15

A vz felleti feszltsge - a higanyt (Hg) kivve - a folyadkok kzl a legnagyobb

ngyszer akkora pldul, mint az etilter. A feszltsg folytn a vzcsepp gmb alakot vesz

fel, ily mdon legkisebb ugyanis a fellete. A szabadon esvzcsepp a Fld vonzereje s a

leveg ellenllsa folytn deformldik, gmb alakja csepp formjv mdosul.

A vz (H2O) kmiai tulajdonsgai.A vz hidrognnek az oxignnl alkotott vegylete,

vagyis kt hidrogn- s egy oxignatombl ll molekulk halmaza.A vz sokarcsga kmiai

sajtossgaiban is tkrzdik, amelyek kzl a legfontosabbak a kvetkezk:

a fotoszintzis alapvet nyersanyaga, hiszen a napenergia hatsra felszabadul H-

atomok alapvet ptkvei a sznhidrtoknak, az O2pedig a leveg oxignkszlete

fenntartsnak alapveten fontos eleme;

az lettani folyamatok anyagainak legfontosabb oldszereknt dnt tnyez a

nvnyi tpanyagok kzvettsben, a H+s az OH-ionok formjban;

a tbbi anyagtl eltr htechnikai tulajdonsgainl fogva jelents szerepe van a

kmiai folyamatok energiaelltsban.

A hidrognnek s az oxignnek egyarnt klnfle izotpjai vannak. Ennek megfelelen a

vzmolekulban a hidrogn hatfle (H2, HD, D2, HT, T2, DT), az oxign pedig hromfle (l6O,

17O, l8O) izotpvltozatban vehet rszt. Ilyenformn 18 fle vzmolekula fordul el. Az n.

nehzvz a deutrium-oxid (D2O), tgabb rtelemben azonban minden olyan vzvltozat

nehzvznek minsl, amelyik a hidrognnek s/vagy az oxignnek valamelyik nehz

izotpjt tartalmazza. lettani szempontbl azrt fontos tudni, hogy a vizek ltalban

tartalmaznak nehzvizet, mert annak nvekv arnya nemcsak a vzi letfeltteleket rontja,

hanem gtolja pldul a csrzs megindulst is.

A vzben oldott svnyi sk alig vltoztatjk meg a felleti feszltsget, a vzfelsznen

tmrl anyagok (pl. zsrsavak, lipidek) jelentsen cskkentik azt.

A vizek a kzetekkel s a talajjal tallkozva szervetlen s szerves anyagokat, gzokat

oldanak ki, szilrd anyagokat sodornak magukkal, radioaktv izotpokat s minden olyanelemet vagy vegyletet tartalmazhatnak, amelyek a velk rintkez szilrd fldkregben s a

lgtrben elfordulnak. A vzben elfordul anyagok a mindenkori vzminsg fontos

meghatrozi. Vegytiszta" vz - mint amilyen a laboratriumokban ellltott desztilllt vz,

vagy az ioncserlt vz - a termszetben nem fordul el, a csapadkvz is csak hasonlt hozz,

mert a fldre jutva a lgtrben - sokszor jelents mrtkben - az is szennyezdik.


17/462

16

A vz biolgiai szerepe. A vizek egyrszt letteret jelentenek szmos llnynek, a

mikroszervezetektl s a vzi nvnyektl a halakon t a vzhez kttt emlskig, msrszt az

llnyek testnek legnagyobb rszt vz teszi ki, s az l szervezetekben vgbemen

biokmiai folyamatok tlnyom rsze is vzben megy vgbe. Az llnyek testben,

szveteiben, szervezetben a vztartalom cskkense az regeds ksr jelensge, illetve

rszben kivltja. Az emberi test pldul az embrionlis llapotban 80-90% krli, idsebb

korban 55-65%-nyi vizet tartalmaz. Egyes vzi szervezetek testnek vztartalma 95-98% is

lehet. A medzk pl. 98-99% vizet is tartalmaznak. Az ember szmra hallos az,ha elveszti

szervezete vztartalmnak 50%-t.

Az ember napi folyadkszksglete - a fizikai erkifejtstl fggen - 2,5-6,0 l. A

vroslak emberek szemlyenknt tlagosan 250-300 1 vizet hasznlnak el naponta. A

nvnyi szervezetek l-l kg szrazanyagnak felptshez 150-1000 1 vz szksges.

A j minsg, termszetes felszni vz vltozatos letteret kpez, gazdag lvilggal,

koszisztmkkal. sszettele s annak vltozsa kveti a vz lhelyi minsgben bell

vltozsokat. A vz, mint lettr mind kiterjedsben, mind produktivitsban jelentsen

meghaladja a szrazulatokat. Kt nagy csoportja az desvizek, amelyek a szrazulatoknak

mintegy tvened rszt bortjk, s a ss tengervizek, amelyek fldfelszn egsznek tbb

mint 70%-t alkotjk.

kolgiai szempontbl a vz, mint lettr hrom rszre oszlik: megklnbztetjk a

partot,illetve aparti (litorlis) vet,amelyben a magasabb rend nvnyzet a vz mintegy 5

m mlysgig tall megfelel letteret; a nylt vizeket, amelyek lvilga a vzben lebeg

szervezetekbl ll letkzssg (plankton); tovbb a vzfeneket (benthal, profundal),

amelynek sajtos letkzssge a benthal-fauna vagy benthos.

A vizekben lv l anyag tlnyomrszt nvnyi szervezet. A legtbb szerves anyagot s

energit az egysejt algk termelik. Ez a hatalmas mennyisg szerves anyag s energia

alapozza meg az let tovbbi fejldst.

A vizek lvilgnak sugrzsi energia-hasznostsa sokkal kedvezbb, mint a sz-

razulatok. Az algk a vzbe hatol sugrzsnak mintegy 2-5%-t hasznostjk, mg a

szrazfldi nvnyek csupn 0,5-1%-os energiahasznostsra kpesek. Az oxign jelentsen

nagyobb hnyada szrmazik a vzben is, a levegben is a vzinvnyek fotoszintzisbl, mint

a szrazulatok vegetcijbl. Mivel napfny hinyban a fotoszintetikus oxigntermels


18/462

17

sznetel, a vz oxignelltsa, illetve oxigntartalma is ennek megfelelen vltozik, nappal

nagyobb, jszaka cskken.

A szervesanyag-forgalom szempontjbl lnyeges, hogy a fitoplankton az elkpzelheten

maximlis termelsnek kb. a felt realizlja, szemben a bzval, amely jelenleg a teoretikusan

lehetsges maximumnak csupn a 20%-t hozza ltre.

Egyes vzi szervezetek - populciik vltozsval - megbzhat minsgi jellemzi s

indiktorai a vzminsg vltozsnak s ellenrzsnek.

A vzminsg meghatrozi kzl biolgiai szempontbl a kvetkezk alegfontosabbak:

a vz hmrsklete;

a vzben oldott sk mennyisge, minsge s arnya;

az oldott oxign s a gzok mennyisge s arnya;

a vzben lebeg szerves s szervetlen anyagok mennyisge s minsge;

a vzben elfordul l szervezetek mennyisge s minsgi sszettele;

a termszetes, de klnsen a mestersges ton a vzbe kerlt mrgez anyagok

mennyisge s minsge;

a vz radioaktivitsa.

Mindezek kialakulst s hatst egyrszt a termszeti tnyezk befolysoljk, pldul a

kzetek geokmiai sszettele, a lgkri h- s fnyviszonyok, a sugrzsbehatols, msrszt

az ember klnbz jelleg s hats tevkenysge, ami nemcsak a vizek fogyasztsval,

hanem a hasznlt vizeknek a hidrolgiai krfolyamatba val visszajuttatsval is egyre

tbbszr s egyre kedveztlenebb hatst vlt ki. A vzminsg teht az lettelen krnyezet s

az lvilg kztti anyagcsere kvetkeztben alakul ki(Felfldy,1987).

Az anyagok, dolgok, jelensgekminsgeazok bels, lnyegi meghatrozottsgt fejezi ki.

Pontosabban azt mondhatjuk, hogy a minsg a dolgok meghatrozott tulajdonsgainak az

egyttese. Ha tovbb boncolgatjuk a krdst s mg preczebben kvnjuk definilni a

minsg fogalmt, akkor megllapthatjuk, hogy a minsg meghatrozott alkotelemekmeghatrozott struktrjnak (szerkezetnek, rendszernek) dinamikus egysgeknt

rvnyesl. Teht nemcsak nmagukban az alkotelemek vagy az egyes - mgoly jellemz -

tulajdonsgok fontosak a minsg szempontjbl, hanem az a szerkezet is, amelyben

egymshoz is, a klvilghoz is viszonyulnak, s amely bizonyos rendezettsget jelent.


19/462

18

Egyazon dolog, anyag, jelensg minsgnek megtlse eltr lehet attl fggen, hogy

milyen szempontbl vizsgljuk.A minsgi klnbsgek, illetve az azokat meghatroz

tulajdonsgok nem egyenrangak, a vz sszetevibl vve a pldkat vannak

mlyebbek (pl. a BOI, KOI) s kevsb mlyek (pl. a nitrittartalom);

ltalnosabbak (pl. a startalom) s kevsb ltalnosak (pl. az svnyolaj-tartalom);

llandbbak (pl. a kemnysg) s vltozkonyabbak (pl. a hfok, a pH);

lnyegesek (pl. az oldott oxign s a toxikus anyagok) s kevsb lnyegesek (pl. a

kliumtartalom).

Ezek a klnbsgek is csak bizonyos meghatrozott vonatkozsban rtelmezhetk. A

termszetben ugyanis nincsen abszolt rtelemben vve j" vagy rossz" vzminsg, mert

ami j az egyik vzhasznlnak, az esetleg rossz a msiknak vagy msoknak. Az ember is a

sajt szemszgbl vizsglvallaptja meg valamirl - nemcsak a vzrl, de arrl is -, hogy

kedvez-e vagy kedveztlen, s eszerint alaktja ki tlett. Ezt az nz szemlletmdot

enyhti a ma mr egyre szlesebb krben rvnyesl kolgiai megtls, amely tekintettel

van az egsz lvilgra, amelynek rsze maga az ember is. Ezt is figyelembe vve teht a

defincit gy rgzthetjk, hogy a vz minsge a vznek olyan bels, lnyegi

meghatrozottsga, amely a trsadalom - s az lvilg - szmra hasznos s kros

tulajdonsgok sszessgben fejezdik ki.

Az elmondottakon alapul az adott vizek s a vzkszletek minsgnek a meghatrozsa

s minsgi kategrikba sorolsa, valamint a vzminsg-vdelem, amivel a vzkszlet-

gazdlkodst trgyal fejezetben foglalkozunk rszletesen.

A hidrolgiai krfolyamat, a vzhztartsi egyenlet

A hidrolgiai krfolyamat

A Fldnkn igen vltozatos formban megjelen vizek ltszlagos elklnltsgk

ellenre egymssal szoros sszefggsben vannak. A vz -, amelyet eltren szinte minden

ms termszeti erforrstl, nagyfok mozgkonysg is jellemez - klnbz folyamatok

rvn tlphet egyik megjelensi formjbl valamely ms megjelensi formjba.A vz


20/462

19

valamely megjelensi formjbl kiindul s ezen formjba visszatr, a vz

halmazllapotnak vltozsval egytt jr mozgssorozatot a vz krforgsnak, hidrolgiai

krfolyamatnak nevezik.A vzkrforgs lnyegesebb vonsait,Szesztay(1963) nyomn - az1.

braszemllteti.

A felhbl kihull csapadk egy rszemr tkzben elprolog s nem ri el a felsznt. A

felsznt elr csapadk egy rszt a nvnyzet felfogja (intercepci), majd az gy felfogott

csapadk visszaprolog a lgtrbe. Ugyancsak elprologhat a felsznt elrt, a terep

mlyedseiben ideiglenesen trozd csapadk is. Vztereszt talajokon - ha a talaj

vznyelse meghaladja a csapadk intenzitst, tovbb a talaj nem teltett - megindul a

csapadk beszivrgsa.

1. bra.A hidrolgiai krfolyamat

A talajba szivrg csapadk egy rsze a talajszemcskhez tapadva vagy a talajszemcsk

kzti prusokat kitltve, a felszn kzelben (a fedrtegben) marad talajnedvessg

formjban, majd vagy kzvetlenl a talajbl (evaporci), vagy a nvnyek testn t

(transzspirci) elprolog s visszatr a lgtrbe. Hosszan tart eszseket vagy holvadst

kveten a beszivrg vizek nagyobb mlysgekig, egszen a talajvizekig, leszivroghatnak.

A talajvzig leszivrg vz egy rsze - tbbnyire a kapillris emelkeds kzvettsvel -


21/462

20

visszaprolog a lgtrbe, ms rsze ismtelten felsznre bukkanhat forrsok formjban vagy

a vzfolysokba, llvizekbe kiszivrg talajvz rszeknt. A csapadknak a fld felsznig

eljut, de a tovbbiakban a felszn al be nem szivrg s el nem prolg hnyada a felszn

esst kvetve a terepen mozogva s sszegylekezve jut el a vzhlzatba, majd azok

kzvettsvel a tengerekbe, cenokba, esetenknt a lefolystalan tavakba, ahonnan egyetlen

ton, a prolgs rvn tvozhat a lgtrbe.

A vz krforgsa a legklnbzbb irny s sebessg vzmozgsok s folytonos

halmazllapot-vltozsok bonyolult szvevnye, ami sszekti a Fld valamennyi szfrjban

(atmoszfra, litoszfra, bioszfra, technoszfra) igen vltozatos formban megjelen v izeket

s alkotja az egysges s zrt hidroszfrt. A vz krforgsa rvn kapcsolatot teremt a Fld

valamennyi szfrja kztt, ezltal nemcsak elviselje, de alapvet kzvettje is az egyes

szfrkban vgbemen vltozsok hatsainak is. A vz maga is szllt kzeg, mozgsa rvn

jelents anyagtranszportot is megvalst, ennl fogva a vzkrforgs szorosan kapcsoldik a

termszetben lejtszd s az emberi beavatkozsok ltal gyakorta s jelentsen mdostott

anyagkrforgshoz is.

A vz lland krforgsbl addik, hogy a vz megjul erforrs, ezrt adott helyen s

adott formban megjelen vz idvel teljes egszben kicserldik. A kicserlds, a teljes

megjuls sebessge vzfajtnknt igen eltr. A Fld egszt tekintve leggyorsabban a lgtr

vizei cserldnek ki, amihez elegend 8 nap. A vzfolysok vizei 12 nap alatt julnak meg, de

a tavak vzcserje 17 vet is ignybe vesz. A talajnedvessg tlagosan mintegy 1 v alatt jul

meg, a felszn alatti vizek csupn 1400 v alatt. Mg hosszabb ideig tart az cenok s

tengerek vznek kicserldse: 2500 vig (Bogoszlovszkijet al., 1984). Termszetesen adott

vzfolys vagy t vzcserjnek sebessge a Fldet tfogan jellemz tlagoktl jelentsen

eltrhet. Hazai tavaink kzl pl. a Balaton viznek a cserjhez tlagosan elegend 2 v

(Szesztay,1963).

A vzkrforgs rks fenntartsban a nehzsgi er, a Napbl rkez henergia,valamint a felszn alatti vzmozgsok alaktsban fontos szerephez jut kapillris er a

meghatroz. A nehzsgi er a csapadk, a felszni s a felszn alatti vzmozgs s a

beszivrgs alaktsban mkdik kzre. A henergia alapvet tnyez a prolgs

fenntartsban.

A vz mozgsformi s halmazllapot-vltozsai, illetve a mozgsokat fenntart erk

kapcsolatbl klnsen lnyeges a henergia s a prolgs kapcsolata. A felszn hmrlege -


22/462

21

leegyszerstve s sokvi tlagban - a prolgsra fordtott h s a lgtr fel irnyul

konvektv hszllts kztt oszlik meg. Msfell - ugyancsak egyszerstett formban - a

felszn egy elhatrolt rszrehull csapadk az adott terletrl vagy prolgssal, vagy lefolys

tjn tvozik. A prolgs teht mind a hforgalom, mind a vzforgalom sszetevje, s mint

ilyen egyetlen, azaz vgs soron a prolgs rvn a vzkrforgs s az energiakrforgs is

kapcsoldik egymshoz(Novky, 1990).

A Fld globlis vzforgalmt sokvi tlagban, Budko, 1984 nyomn a kvetkezk

jellemzik. Az cenok s a tengerek felsznrl elprolg mintegy 505 ezer km3 vz

nagyobbik rsze, mintegy 91%-a visszahull az cenokra s a tengerekre, s csupn 47 ezer

km3-t kitev, alig 10%-nyi rsze jut el pra formjban a szrazfldek fl. Ennek ptlsra a

szrazfldek ugyanilyen nagysg vzmennyisget szlltanak az cenokba s a tengerekbe.

A szrazfldek fl rkez 47 ezer km3vzmennyisg a szrazfldicsapadk sokvi tlagban

110 ezer km3-re becslt rtknek kisebbik hnyadt jelenti. A szrazfldre hull csapadk

nagyobbik rsze, mintegy 57%-a a szrazfld felsznnek prolgsbl szrmazik. A globlis

vzforgalmat tekintve 9 ezer km3-re becslhet a szrazfldek lefolystalan - az cenokkal s

a tengerekkel kapcsolatban nem lv - terleteinek vzforgalma.

A vzhztartsi egyenlet

A vzkrforgs globlis lptkben egysges, zrt rendszern bell elklnthetk az

atmoszfrhoz kapcsold lgkri s a litoszfrhoz kapcsold szrazfldi s ceni

rendszerek. Az gy elhatrolt rendszerek nyitottak, amelyek az elhatrolt rendszerekkel a

hidrolgiai krfolyamat egyes elemei rvn tartjk a kapcsolatot (Novky, 1990). A vz a

legvltozatosabb formban a szrazfldi rendszerben jelenik meg.

A szrazfldirendszeren bell a teljes szrazfldi tr tovbbi lehatrolsval jabb rsz- s

alrendszerek jellhetk ki.

A mezgazdasg, elssorban a nvnytermeszts szmra klnsen fontos a talaj fels,

alulrl a talajvz felsznvel lezrt, a gykrznt, valamint a trszn fl emelked

nvnyzetet is magban foglal ternek a lehatrolsa, ugyanis ennek a trnek a vzforgalma

meghatroz a nvnyek fejldse, a talaj termkenysge szempontjbl (Szalai, 1989). A 2.

bra egy ilyen meggondolssal lehatrolt talajhasbot mutat be.A szrazfld rendszernek


23/462

22

egszbl kiragadott talajhasb a krnyezetvel a hidrolgiai krfolyamat elemei rvn tartja

a kapcsolatot a kvetkezk szerint:

a lehatrolt tr (a talajhasb) s a lgkri rendszer kapcsolatt a lgkri rendszerbl a

talajra s a nvnyzetre jut csapadk (P), illetve annak talajba szivrgsa (I), a

nvny felletrl (Ei) s a talajfelsznrl (E) trtn kzvetlen prolgs, illetve a

nvny prologtatsa (ET),

a lehatrolt tr s a talajvizet tartalmaz ktfzis zna kapcsolatt a talajvz kapillris

megemelkedse(Tk),illetve a talajvzbe val leszivrgs (It),

a lehatrolt tr s a talajhasb fggleges oldalaival elhatrolt felszn alatti tr

kapcsolatt a hromfzis znban vgbemen hozz- s elszivrgs (Qsz, hs Qsz, e)

teremti meg.

Nyilvnval, hogy egy adott idszak alatt a lehatrolt trbe (a talajhasbba) rkez csapadk,

illetve a beszivrgs, az oldalirny hozzszivrgs, valamint a talajvz kapillris emelkedse

a lehatrolt trben az idszak elejn lv nedvessgtartalmat nveli, mg a prolgs, az

elszivrgs s a leszivrgs cskkenti. A lehatrolt tr nedvessgtartalmnak tnyleges

vltozst az adott idszak alatt rkez s tvoz vzmennyisg klnbzete adja meg. Ha ez

utbbi pozitv, a lehatrolt trben korbban meglv nedvessgtartalom nvekszik, ellenkez

esetben cskken.

ltalnossgban kimondhatjuk, hogy a tr valamilyen, cljainknak megfelel mdon

elhatrolt rszbe adott idtartam alatt valamennyi belp s onnan tvoz vzmennyisg

klnbzete az adott tregysgben trozd vzmennyisg adott idtartam alatti

megvltozsval egyenl. Ezt fejezi ki a vzhztartsi mrleg egyenlete, amelyet ltalnosan a

kjkib VtQtQ ,, (1)

formban rhatunk fel, aholQb,itjelli a tregysgbetid alatt belp, Qk,jt az onnantvoz vzmennyisget, Vk a tregysgben trozott vzmennyisgnek a t id alatti

megvltozst. Az (1) egyenlet trendezsvel kapott vzhztartsi egyenletben

t

VQQ

k

jkib ,, (2)

valamely tregysgre egysgnyi id alatt belp s tvoz, valamint a tregysgben trozott

vzmennyisg megvltozsnak egysgnyi idre vettett - vzhozam mrtkegysgben


24/462

23

kifejezett - rtke szerepel. A klnbz be- s kilp, valamint trozd vzmennyisgek

jelentik a vzhztarts mrlegnek, a vzmrlegnek az elemeit.A vzhztartsi mrleg a fizika

egyik legltalnosabb trvnynek, az anyagmegmarads trvnynek hidrolgiai vetlete.

2. bra.A talaj nedvessgtartalmnak tnyezi.

Cssa talaj felsznre jut csapadk vagy ntzvz, F sffelszni folys (oda-, illetve elfolys), ia talajba

szivrg vz talajvzbe jut hnyada, I a talajba szivrg vz, N a talajban trozott nedvessgkszlet, V a

nvnyek szmra hozzfrhet nedvessgkszlet, Ta nvny ltal elprologtatott vz, Ea felsznrl elprolg

vz, L kzvetlenl a nvnyrl elprolg vz, S s s oldalirny nedvessgmozgs a talajban (oda-, illetve

elszivrgs), D talajvzszint-emelkeds, K a talajvzbl szrmaz, felfel irnyul kapillris vzmozgs, d

talajvzszint-sllyeds

A trnek azt az elhatrolt rszt, amelynek a vzhztartst s vzhztartsi mr-

legegyenlett vizsgljk, hidrolgiai egysgnek nevezik (Szalai, 1984). A hidrolgiai

egysget a vizsglat clja hatrozza meg. Mezgazdasgi vzgazdlkodssal sszefgg

vizsglatokban hidrolgiai egysg lehet pl. a talajvz fltti teljes vagy a gykrznval

kijellt hromfzis znnak oldal irnyban is valamilyen mdon lehatrolt rsze vagy a

tblaszint felszni vzgyjt. ltalnos vizsglatokban a hidrolgiai egysg leggyakrabban a

klnbz, a tblaszinttl egsz a kontinentlis mretekig terjedfelszni vzgyjt,a felszn


25/462

24

alattival kiegsztett felszni vzgyjt, a vzfolys valamely elhatrolt szakasza, egy t vagy

egy troz lehet.

Azt az idszakot, amelyre a vzhztartst s annak mrlegegyenlett vizsgljk,

trgyidszaknak nevezik. A vzhztarts trgyidszaka lehet konkrt idszak (pl. adott v

adott hnapja) s lehet n. eszmei idszak (pl. az talagos augusztusi hnap).

A vzhztartsi mrleg valamennyi eleme (csapadk, prolgs, beszivrgs, hozz- s

elszivrgs, hozz- vagy elfolys, leszivrgs, kapillris emelkeds stb.) s ezzel egytt az (1)

vagy (2) egyenlettel lert vzhztartsi mrleg sszettele (a vzhztartsi szerkezet) idben

vltoz. A vzhztartsi elemek egyenknti s a mrlegegyenletnek megfelelen egytt jr

folyamatos s folytonos vltozsval a vzhztarts, mint folyamat - a vzhztartsi folyamat -

jellemezhet. A vzhztartsi folyamatokat - elssorban a csapadk s a prolgs

kzvettsvel - a lgkri folyamatok irnytjk (Novky,1990).

A vzhztartsi folyamatban valamely hidrolgiai egysgben kialakulhatnak olyan

szlssges vzhztartsi llapotok, amelyek valamilyen szempontbl kedveztlenek.

Nagyobb mennyisg s/vagy heves intenzits csapadk s az azt kvet intenzv

beszivrgs a talaj nedvessgtartalmt pl. oly mrtkben megnvelheti, hogy az kros lehet a

nvnyek fejldse szempontjbl. Hosszan tart csapadkhiny, klnsen magas

hmrsklettel val egytt jrs esetn, a prolgs erteljes nvekedshez s ezzel egytt a

talaj nedvessgtartalmnak olyan mrtk cskkenshez vezethet, ami ugyancsak

kedveztlen a nvny fejldse szempontjbl. A mezgazdasgszmra klnsen az ilyen

szlssges vzhztartsi llapotok ismerete szksges. Hasonlan szlssges vzhztartsi

llapotok alakulhatnak ki a vzfolysokban vagy tavakban is. A vzgyjt s a vzfolys

szlssgesen magas vzbevtele (intenzv eszsek, holvads) rvizet okozhat, a hosszan

tart csapadkhiny pedig a vzfolysokban vagy tavakban a vzszint tarts cskkenshez

vezet.

A vzhztartsi folyamatokat meghatrozott mrtkben s keretek kztt az emberitevkenysg szablyozni kpes. A vzhztarts szablyozsnak az a clja, hogy az adott

hidrolgiai egysgben mindenkor vagy meghatrozott kockzatot vllalva, csupn

meghatrozott gyakorisggal, valamilyen szempontbl kedvez legyen a vzhztartsi llapot.

A vzhztarts valamilyen trsadalmi-gazdasgi ignynek megfelel szablyozsa a

vzgazdlkods lnyege (Szesztay, 1980). A mezgazdasgi vzgazdlkods lnyege a


26/462

25

mezgazdasgi termels, elssorban a nvnytermeszts szmra kedvez vzhztartsi

llapotok fenntartsa (OVH, 1984).

A hidrolgiai krfolyamat elemei

A csapadk

A csapadk a levegben mindig jelenlv lgnem vzprnak (vzgznek) csepp, folys

vagy szilrd halmazllapotban val kicsapdsa. A kicsapds akkor kvetkezik be, ha a

leveg hmrsklete az adott pratartalomhoz tartoz teltettsgi hmrsklet az n.harmatpont al szll. A teltettsgi pratartalom - amelyet a vzgz parcilis nyomsval, a

pranyomssal fejezhetnk ki - a hmrsklet fggvnye(3. bra).

3. bra.A teltettsgi gznyoms hmrsklet-fggvnye

A kicsapds vgbemehet kzvetlenl a fldfelsznen, annak tereptrgyain vagy talajmenti

nvnyzet felletn a hmrsklettl fggen harmat, dr vagy zzmara formjban. Az

sszefoglalan mikrocsapadknak nevezett csapadkfajta - ghajlati adottsgaink mellett - az

tlagos vi csapadknak mindssze 5%-a (Pczely,1981). A csapadk nagyobb rszt a


27/462

26

makrocsapadk teszi ki. Ennek a csapadkfajtnak kpzdsekor a lgkr magasabb

rtegeiben kicsapd vz hull a felsznre, amirt ezt a csapadkfajtt hull csapadknak is

nevezik. A hull csapadk a hmrskleti fggen alapveten folykony (es) vagy szilrd

(h) csapadk.

A felsznre hull csapadk mrsre a Hellmann-rendszer csapadkmr szolgl. A

csapadkmr lnyeges rsze a 200 cm2fellet felfog edny. A csapadk a felfog edny

alatt elhelyezett s a prolgstl vdett gyjtednyben gylik ssze. A gyjtednybl a

csapadkot - hcsapadk esetn annak megolvasztst kveten - egy veghengerbe ntik t,

amelynek a faln lv beoszts segtsgvel a csapadkmennyisg millimterben kzvetlenl

leolvashat. A lehullott csapadkmennyisget naponta, reggel 7 rakor mrik, s az gy szlelt

csapadk a mrst megelz nap napi csapadka. A csapadkr mszerek (az ombrogrfok)

segtsgvel lehetsg van a csapadk napi menetnek, n. csapadkrszalagokon val

rgztsre is(Kontret al., 1983).

A csapadk-megfigyelsek tansga szerint a csapadk nem folytonos, hanem hosszabb-

rvidebb ideig tart csapadkos s csapadkmentes idszakok vltakozsa. A csapadkos

idszak alatt lehull csapadkmennyisg tbbnyire tbb, nll csapadkesemny

sszegeknt alakul ki. Ezeknek a tbb-kevsb nll csapadkesemnyeknek az

elklntse sok esetben nem vagy csak kzelten trtnhet meg.

A csapadkjellemzi

A csapadkok legfontosabb jellemzi acsapadk idtartama (T),a csapadk mennyisge

(h) sintenzitsa(i), valamint a csapadkterleti kiterjedse.

A csapadk idtartamt ltalban napokban vagy rkban adjk meg, rvidebb idej

csapadkok esetben percekben.

A csapadk mennyisgt, annak a kpzeletbeli vzrtegnek a vastagsgval fejezik ki.amely akkor alakulna ki, ha a lehull csapadk minden vesztesg (prolgs, beszivrgs,

elfolys) nlkl a lehulls helyn megmaradna. Ennek a kpzeletbeli vzrtegnek a

vastagsgt csapadkmagassgnak is nevezik, amelyet millimterben fejeznek ki. Hosszabb

idegysg alatt lehullott csapadk mennyisgt csapadksszegnek (havi, vi csapadksszeg)

is nevezik (Konturet al., 1993). A csapadkmr ednyek lnyegben a csapadkmr ltal

kijellt 200 cm2 felletre hull csapadk magassgt mrik, mrsi eredmnyeik csak


28/462

27

megfelel vatossggal terjeszthetk ki nagyobb trsgekre. Nagyobb trsgekre hull

csapadk mennyisge tbb, a trsgen bell megfelelen elrendezett csapadkmrn -

csapadkmr llomson - mrt csapadkmennyisg tlagolsval szmthat ki.

A lehull csapadkmennyisg idbeli nvekedst valamelyt0kezdeti idponttl szmtva

egyh =f (t)monoton, de nem egyenletes nvekmny fggvny rja le (4. bra).A fggvnyt

eskarakterisztiknak nevezik s a csapadkr kzvetlenl ezt a fggvnyt rgzti. A

fggvnyt matematikai kifejezssel ltalban nem lehet megadni (Pczely, 1981).

A csapadk intenzitsa valamely idtartam alatt lehullott csapadkmennyisgnek s az

idegysgnek a hnyadosa, azaz az idegysg alatt lehull csapadkmennyisg:

Thi / (3)

A csapadkintenzits fizikai mrtkegysgei: mm/min, mm/h vagy mm/d (Kontur et al.,

1993). A (3) kplet a csapadkTidtartam alatti tlagos intenzitst fejezi ki.

A valsgban a csapadk intenzitsa adott csapadkesemnyen bell is idben vltozik. A

pillanatnyi intenzitst az

dtdhi / (4)

kplet fejezi ki, aholdha csapadkmagassg nvekmnye a vgtelen kicsinydt id alatt. A

pillanatnyi intenzits idbeli vltozst ler fggvny az eskarakterisztika

differenciahnyadosa.

4.bra.A csapadkintenzits rtelmezse


29/462

28

A csapadkok felsorolt tulajdonsgai alapjn a csapadkok kztt megklnbztetik a

zporos csapadkokat. Az ilyen csapadkokat a rvid id alatt lehull nagy

csapadkmennyisg, a jelentkeny s tbbnyire idben gyorsan vltoz intenzits jellemzi.

Terleti kiterjedsk ltalban nem nagy s a legnagyobb intenzits zporgcoktl tvolodva

az intenzitsuk terlet szerint is gyorsan cskken (Novky, 1984). A zporos csapadk

cseppfolys halmazllapot vltozata a zpores, amelynek intenzitsa meghaladja a 0,5

mm/min rtket, szilrd halmazllapot vltozata a hzpor. A zporesben nagyobb,

ltalban 1,5-3 mm kztti tmrj escseppek fordulnak el(Pczely,1981).

A rvid ideig tart nagycsapadkok klnsen fontosak a vzhztarts szlssges

llapotainak alaktsban.

A csapadkmaximum-fggvny

A csapadkok idtartama s mennyisge egymssal sszefgg. A klnbz idtartam s

az adott idtartamhoz tartoz legnagyobb csapadkok magassga (hmax) s idtartama (T)

kztti

naTh

max (5)

alakban felrt sszefggs a csapadkmaximum-fggvny, amely els megfogalmazja utn

Montanari-fle csapadkmaximum-fggvnyknt is ismert. A kpletben a

csapadkmennyisget millimterben, az idtartamot rban fejezik ki, az a s az n adott

fldrajzi helyre jellemz llandk. A hatvnykitevs (5) fggvny logaritmikus

transzformcival

Tnah logloglogmax

(6)

alakban linearizlhat. A lineris sszefggshmaxsTsszetartoz rtkeinek ismeretben

knnyen elllthat. A csapadkmaximum-fggvnybl kiindulva a csapadk intenzitsa az

1

naTi (7)

formban fejezhet ki.


30/462

29

Hazai viszonyokra aMontanari-fle csapadkmaximum-fggvny

3,0110TP (8)

alak (Pczely,1981). A (8) sszefggsnek megfelelenT=3ra esetnP=153 mm, azaz azilyen idtartam csapadk maximlisan 153 mm lehet.

Az eredetileg a maximlis - adott idtartamhoz tartozan elfordult legnagyobb -

csapadkokra felrt sszefggst kiterjesztettk a klnbz valsznssggel elfordul

venknti nagycsapadkokra is (Kontr et al., 1993). A valsznsget is figyelembe vev

sszefggs ltalnos alakja

n

pp

Tah max,

(9)

ahol ap a p valsznsgtl fgg paramter. A p annak a valsznsgt fejezi ki, hogy

hosszabb idszakot tekintve egy adott T idtartam legnagyobb vi csapadk meghaladja a

hmax, p rtket s 1-p a valsznsge annak, hogy ezt az rtket nem haladja meg. gy is

fogalmazhatnnk, hogy az n vbl ll idszak venknti legnagyobb T idtartam

csapadkainak sorozatban p valsznsggel fordul el hmax, p-nl nagyobb s 1-p

valsznsggel kisebb rtk. Ha pl. a p = 0,05 (vagy 5%) valsznsg 1 rs csapadk

rtke 60 mm, gy ez azt jelenti, hogy az vek 5%-ban fordul el ezt meghalad 1 rs

csapadk, 95%-ban viszont ennl kisebb. Az elfordulsi valsznsg s az venknti

gyakorisg (m) kztt az

plm / (10)

sszefggs van. Azmvenknti gyakorisg azt fejezi ki, hogy hosszabb idszakot tekintve

tlagosan hny venknt fordul el az adott hmax, p rtket legalbb elr vi legnagyobb

csapadk. Ha az elbbi pldnl maradva - p= 0,05 valsznsggel elfordul csapadk

60mm, az ilyen vagy ezt meghalad vi legnagyobb csapadkmennyisg tlagosan m = 1/0,05

=20 venknti gyakorisggal fordul el.


31/462

30

A hcsapadk

A negatv hmrsklet idszakban a csapadk szilrd halmazllapot h alakjban hull le.

A lehullott csapadk a htakarban trzdik s csupn a holvadsok idejn vlt ki

beszivrgst vagy/s lefolyst. A htakarban trozd vzmennyisg a htakar

vastagsgtl (H, cm) s a hsrsgtl (, g/cm3) fgg. A htakarban trozd

millimterben kifejezett vzmennyisg a hvztartalom vagy hvzegyenrtk.

A htakar vastagsgnak mrsre centimteres beoszts mrlc szolgl. A htakart

az szlel ltal a mrhely tgabb krnyezetre jellemznek tlt pontokban mrik, majd a

tbb pontban mrt htakar vastagsg tlagolsa adja a mrhely jellemz

htakarvastagsgt. A hsrsget mrleges mintavevvel mrik. A mintavevhz tartoz

tolslyos kzimrleg beosztsa olyan, hogy az a hminta 1 cm 2-re jut tiszta tmegt

mutatja, amit elosztva a mintavev henger faln centimterben leolvashat

htakarvastagsggal, kzvetlenl megkaphat a hsrsg rtke(Szesztay,1963).

A htakar a hkristlyok egymshoz kapcsold szilrd vzbl s a hkristlyok kztti

prustrbl ll. A frissen hullott h kristlyai meglehetsen lazn kapcsoldnak egymshoz,

ezrt a friss htakarban viszonylag nagy a prustrfogat, elrheti a trfogat 90, ritkbb

esetben akr 95%-t. A frissen hullott h srsge ltalban 0,1-0,15 g/cm3, azaz 1 cm

htakar hvzegyenrtke mindssze 1-1,5 mm. Idvel a htakar sajt tmegnl fogva

tmrdik, ezrt a srsge megnvekszik. A hsrsg nvekedst, egyttal szerkezetnek

jelents vltozst eredmnyezik az idkzi, rvid ideig tart olvadsok, majd az azokat

kvet tfagysok. A rvid ideig tart olvadsok kvetkeztben az tmenetileg cseppfolyss

vl h (a hl) a htakar prustereibe szivrog, ahol az jbli fagyok idejn jgkristlyok

formjban fagy le, amelyeknek a srsge alig kevesebb, mint a vz srsge (1g/cm 3). E

folyamatok eredmnyekppen cskken a htakar szabad prustere, nvekszik a h srsge.

A tmrds s az tfagys kvetkeztben a hsrsg elrheti a 0,35-0,4g/cm3-t, tbbszriolvads majd azt kvet tfagys esetn akr a 0,6-0,7 g/cm3-t is. Az 1 cm vastag, kzepesen

tmr h hvzegyenrtke jellemzen 1,5-2, az ersen tmr h 3,5-4 mm.

A holvads intenzitsa elssorban a 0 C fltti hmrsklet alakulstl - nagysgtl s

idtartamtl - fgg. A (Tpoz) pozitv hsszeg nagysga s a hvz egyenrtkben kifejezett

hl nagysga kztt szoros s tbbnyire lineris kapcsolat van. A htakar vzlead sa -

amikor a megolvadt hl tnylegesen elhagyja a htakart - fgg a hsrsgtl is.


32/462

31

Holvadskor a hl elbb kitlti a hban mg meglv szabad prusteret, s csak azok

teltdse utn adja le a vizet, azaz indul meg a beszivrgs vagy a lefolys. Alacsonyabb

srsg h lassabban, magasabb srsg h gyorsabban teltdik, ezrt ez utbbi esetben a

htakar vzleadsa is hamarabb megindul. Hazai vizsglatok (Salamin, 1966) rmutattak

arra, hogy a hsrsgnek van egy als hatrrtke, amely alatt az olvad hl teljes

egszben a htakarban marad, s amelynek nagysga 0,22-0,25 g/cm3, s van egy fels

hatrrtke - ez 0,35-0,40 g/cm3,amikor felttlenl megindul a hl elszivrgsa.

A prolgs

A prolgs fizikai folyamat, amikor a vztr cseppfolys halmazllapot rszecski

kilpnek a folyadktrbl s gznem llapotban belpnek a folyadkteret krnyez lgtrbe.

A prolgs a vzteret s a lgteret elhatrol felleten - a vzfelsznen - keresztl megy vgbe.

A vz molekulris szerkezet, molekuli lland s rendszertelen mozgsban vannak. A

mozgsi sebessg a vz hmrsklettl fgg, amelynek nvekedsvel a molekulk mozgsi

energija is megnvekszik. Ezzel egytt mind tbb molekula kpes lekzdeni a molekulris

vonzert, illetve a folyadk fltti gz nyomst s vzgz (pra) formjban tlpni a

lgtrbe (Szesztay, 1963). A folyadktrbl kilp vzgz egy id utn telti a vzfelszn

fltti, kezdetben csupn vkony rteget. A teltett lgrtegbl a vzgz a fltte lev

rtegekbe lgmozgshinyban a molekulris, lgmozgsok esetn a turbulens diffzi rvn

tvozik, s ezltal lehetv teszi tovbbi vzmolekulk kilpst a vztrbl. A turbulens

diffzi sebessge fgg a felszn kzeli lgmozgs sebessgtl, amelynek nvekedsvel

nvekszik a prolgs intenzitsa. A prolgst fenntart er teht a teltettsgi hinybl fakad

szver. amelynek nagysga - vzoszlopban kifejezve - nhny ezer mtert is elrhet

(Koopmanss van der Molen,1991).A lgtr a prafelvev alrendszer - ltal maximlisan felvehet pramennyisg a

potencilis prolgs. Ennek nagysga fgg a lgtr llapottl, elssorban a hmrsklettl,

a teltettsgi hinytl s a szlsebessgtl. A teltettsgi hiny az adott hmrsklethez tartoz

teltettsgi gznyoms s az adott hmrskletnl tnylegesen szlelt gznyoms klnbzete.

Mivel a potencilis prolgst meghatroz meteorolgiai tnyezk idben vltozak, maga a

potencilis prolgs is idben vltoz.


33/462

32

A tnyleges prolgs nagysga - amely soha sem nagyobb, mint a potencilis prolgs -

fgg a pralead alrendszerben rendelkezsre ll vzmennyisgtl, valamint a pralead

alrendszer prolgssal szemben kifejtett ellenllsnak nagysgtl. Ha a pralead alrendszer

vzkszlete a lgtr ltal felvehet pramennyisget tekintve korltlan, tovbb a prolgst

fenntart erk a lgtr prahinynak mrtkig maradktalanul kpesek legyzni a

prolgssal szemben a pralead rendszerben fellp ellenllst, a tnyleges prolgs azonos

a potencilis prolgssal, ellenkez esetben kisebb annl. A termszetben a tnyleges prolgs

tbbnyire csak a szabad vzfelleteken egyezik meg a potencilis prolgssal, talajokon csak

abban a viszonylag ritka esetben, ha az a felsznig teltett.

A termszetben lejtszd prolgsi folyamatokban a pralead alrendszer szerint

megklnbztetik a szabad vzfellet prolgst, a talajok prolgst (evaporci), a

nvnyzettel fedett felletek prolgst (evapotranszspirci), tovbb a nvnyeken felfogott

csapadk prolgst (intercepci). Az evapotranszspirci a nvnyzet prologtatsbl

(transzspirci) s a nvnyek kztt fedetlen talaj felletek prolgsbl (evaporci)

tevdik ssze. A termszetes vzgyjtk felszne a szabad vzfelletekkel, a fedetlen

talajokkal s a klnfle nvnyekkel fedett felletek sszessge. Az ilyen inhomogn

fellet vzgyjt felsznrl elprolg vzmennyisg a hidrolgiai prolgs (V. Nagy,1979).

A vzfelletek prolgsa

A vzfelletek prolgsa esetn a tnyleges prolgs megegyezik a potencilissal. A

vzfelletek prolgst prolgsmr kdakkal mrik. Ezek lnyegben kr alakvztartlyok,

amelyeket vagy a talajfelsznen vagy meghatrozott mlysgben a talajban helyeznek el.

Haznkban hrom kdtpus terjedt el: az 1,14 m2 fellet, 25,4 m2mly, felsznre helyezett

A" tpus kd, a 0,3 m2fellet, 70 cm mly, talajba sllyesztett, GG1-3000 tpus kd, s a

3 m2 fellet, 50 cm mly, talajba sllyesztett ,,U" tpus kd. A prolgsmr kdakvzszintjt naponta ktszer, reggel s este 7 rakor megmrik, csapadkmentes idben a kt

mrskori vzszint klnbzete adja az elprolgott vzmennyisget millimterben. Csapadkos

idben a csapadk nagysgt is figyelembe kell venni. Tlen a prolgsmr kd nem zemel,

mivel a kdban a vz megfagy(na). A vzszint vltozsn kvl mrik a kd vzhmrsklett,

a kd krnyezetben a legfontosabb meteorolgiai elemeket (csapadk, lghmrsklet, szl,

lgnedvessg, napfnytartam;Szesztay,1963).


34/462

33

A kdakban mrt prolgsrtkek jelentsen klnbznek a nagyobb vzfelleti tavak

prolgsnak rtkeitl, mivel a kismret kdak hforgalma a krnyezetvel - a lgtrrel

vagy a talajjal - jelentsen eltr a nagyobb mret, a vztmeghez kpest a krnyezetvel

viszonylag kisebb felleten rintkez termszetes tavak hforgalmtl. Ezrt a kdprolgsi

adatok csupn megfelel, az vszakok szerint is vltoz tszmtsi tnyezk ismeretben

hasznlhatk a tavak prolgsnak szmtsn (V. Nagy,1979). Ilyen tszmtsi tnyezket

clirnyos vizsglattal lehet ellltani, ahogy az elssorban egyes nagyobb tavaink, a

Balaton, a Velencei-t esetben trtnt.

Kzvetlen s megbzhat mrsek hinyban a vzfelleti prolgst ltalban

szmtsokkal hatrozzk meg. A szmtsok tbbnyire tapasztalati sszefggsekor

alapulnak, amelyeket a viszonylag kevs szm, de megbzhat mrsek alapjn lltottak fel

a mrt prolgsi rtkek s a meteorolgiai elemek kztt. A tapasztali sszefggsek kzl

leginkbb a

)1]()([0

bveteaE (11)

szerkezet kplet vlt be s terjedt el (Szesztay, 1963). A Meyer-kpletnek is nevezett

sszefggsbenEa vizsglt idegysg alatt (tbbnyire hnapban) elprolgott vzmennyisg

millimterben, e0(t) a vzfelszn t tlagos hmrsklethez tartoz teltettsgi pranyomsmillimterben, ea vzfelszn fltti lgrteg tlagos pranyomsa millimterben, va vzfelszn

fltt kialakul tlagos szlsebessg m/s-ban, vgl a s b tapasztalati llandk, amelyek

fggnek attl is, hogy az elzekben felsorolt meteorolgiai elemeket milyen magassgban

szlelik. Azas abtapasztalati llandk hazai rtkei:a = 11, b = 20.

Rendszeres meteorolgiai szlelsek hinyban szmtskor a vzfelszn fltti lgrtegre

vonatkoz meteorolgiai elemeket a vzfellet kzelben elhelyezked parti meteorolgiai

llomsok szlelseivel helyettestik. A vzhmrsklet szlelse hinyban a teltettsgipranyomst a lghmrsklet alapjn szmtjk, esetenknt megfelel tszmtsokkal trnek

t a lghmrskletrl a vzhmrskletre(Szesztay,1963).


35/462

34

A talajok prolgsa

A talajok prolgsa a talajban kttt s szabad formban meglv vizek prolgsa, ami

ezeknek a vizeknek a levegvel val rintkezsi felletn keresztl megy vgbe. Prolgskor

nem csupn a vzrszecskk kztti molekulris vonzert kell legyzni, hanem a

vzrszecskk s a talajszemcsk kzti felleti (szorpcis, adhzis) erket is, azaz a talaj

prolgsa esetn nagyobb ellenlls alakul ki a prolgst fenntart ervel szemben. A talaj

prustereiben a lgmozgs s ezltal a turbulens diffzi sebessge jelentsen cskken.

Mindezek kvetkezmnyeknt a talajok prolgsa kevsb intenzv, mint a szabad

vzfelletek. A talajok nedvessgtartalmnak cskkensvel mindinkbb a talajszemcskhez

ersebben ktd nedvessg kerl tlslyba s ezrt nvekszik a talaj prolgssal szembeni

ellenllsa. A talajok kiszradsval a talaj prolgs intenzitsa cskken. A talajokbl

elprolg vizet esetenknt a talajvz kapillris megemelkedse rszben ptolni kpes.

A talajok prolgsa jelentsen fgg a talaj tpustl, vz- s hhztartsi viszonyaitl, a

talaj, elssorban a talaj fels rtegnek szerkezettl, valamint a talajmvels jellegtl kttt

talajokon, amelyekben a talajnedvessg jelents rsze nagy ervel ktdik a

talajszemcskhez, a prolgs intenzitsa s ezltal a talaj kiszradsa lassbb s kevsb

egyenletes, mint a lazbb homoktalajokon (Szalai, 1984). A talajmvels kzben a felszn

kzelben kialakul poros rteg szigetelknt hat s gtolja a talaj kiszradst. reges,

repedezett talajokon a jobb levegcsere miatt a prolgs intenzitsa nagyobb (Szalai,1989).

A nvny s nvnyllomny prolgsa

A nvnyi egyedek prologtatsa a transzspirci. A transzspirci folyamn a nvnyi

sejtek nedvszv ereje s a gykrnyoms ltal a talajbl felvett vz a gykren, majd a szron

- az azokban tallhat vzszllt ednynyalbokon - keresztl a levlfelletig, a levlfelletenelhelyezked gzcserenylsokig, a sztmkig ramlik. Nyitott sztmk esetn kialakul a

vzfellet s a lgtr tallkozsa, s az azokat elvlaszt hatrfelleten a prolgs tbb-

kevsb a fizikai prolgsnak megfelelen megy vgbe. A nvny a gzcserenyls nagysgt

szablyozni kpes, ezrt a transzspirci nem csupn fizikai, de fiziolgiai folyamat is. Ezrt

is beszlhetnk a nvny aktvabb rszvtelre utal prologtatsrl, szemben a vzfellet


36/462

35

vagy a csupasz talaj prolgsval. A nvnyllomny tnyleges transzspircija kisebb, mint

az egyes nvnyek (individuumok) prologtatsa (Petrasovits,1989).

A sztmk zrst s nyitst a nvnyi sejtek turgornyomsa szablyozza. Amikor a

sztmkig kevs vz jut el, cskken a turgornyoms s a sztmk zrdnak. A sztmk

zrdsa a nappali rkban a fotoszintzis intenzitsnak cskkenshez vezet(Fehret al.,

1986). A fotoszintzis intenzitsnak hosszan tart cskkense lasstja a nvny fejldst, a

terms cskkenst okozza.

A vz potencilja a levlfellet ednynyalbjaiban nagyobb, mint a lgtrben, ezrt a

vzmozgs a nyitott szmkon t a nvnytl a lgtr fel irnyul. A vz a levlzetet s a

lgteret elvlaszt felleten diffzis praramls formjban mozog. A praramlssal

szemben a nvnyzet ellenllst fejt ki, amivel cskkenteni igyekszik az ignyeit meghalad

prolgs nagysgt. A prologtats cskkentsre irnyul ellenlls tbb rszbl ll.

Legfontosabb a sztma lgrsek ellenllsa, a sztomatikus ellenlls (Petrasovits,1988). A

nvnyek prolgssal szemben kifejtett ellenllsa nvnyi jellemz, ami fgg a leveg CO2-

koncentrcijtl is.

A levlfellet fltt a lgtr als hatrrtegben a vz turbulens diffzi formjban

prolog. A hatrrtegben fellp az aerodinamikai ellenlls, ami az raml leveg

sebessgnek, a nvnyzetnek, a nvnyzettl fgg rdessgnek a fggvnye. Az

aerodinamikai ellenlls nvnyenknt vltoz: fk kisebb, az alacsonyabb nvnyzet

nagyobb. Alacsonyabb nvs nvnyek az aerodinamikai ellenllsnak s nvnyi

ellenllsnak szerepe a prologtats alaktsban kzel azonos, fk esetben a nvnyi

ellenlls szerepe a meghatroz(Koopmanssvan der Molen,1991).

A nvnnyel fedett talajokon az evaporci s a transzspirci kztti megoszls a talaj

nedvessgtartalmnak a fggvnye. Teltett talajokon a prolgs a csupasz s a fedett

talajrszekrl kzel azonos intenzitssal megy vgbe. A talajnedvessg cskkensvel a

csupasz talaj prolgsa ersebben cskken, mint a nvnyfellet prologtatsa, mivel ezutbbi nedvszv erejnl fogva kpes a talajszemcsken megkttt vizek rszbeni felvtelre

(Szalai,1989).

Az evapotranszspirci mrsre a lizimterek szolglnak. A lizimterek a n-

vnyllomnyban elhelyezett tenyszednyek, amelyek a hozzfolyst kizrjk, az elfolys s

a nedvessgkszlet vltozsnak a mrst pedig lehetv teszik. A lizimter felletre hull

csapadk (P) egy rsze, tfolyva a talajtmbn, kiszivrog a lizimterbl (R), ms rsze


37/462

36

elprolog (ET), a klnbzet a talajtmb nedvessgkszlett nveli vagy fogyasztja. A

lizimter vzforgalmbl az

dVRPET (12)

kplet szerint szmthat az evapotranszspirci. A talajtmbn tfoly/tszivrg vizet a

lizimter aljn elhelyezett ednyben vagy kivezets utn egy, a lizimter kzelben felszn al

helyezett ednyben gyjtik ssze, majd mrik. A talajtmb nedvessgkszletnek vltozst

tbbnyire mrlegelssel llaptjk meg.

Az evapotranszspirci szmtsra szmos kpletet dolgoztak lei. Ezek fejlettebb

vltozatai minden esetben figyelembe veszik a meteorolgiai jellemzk mellett a talaj

nedvessgllapott, s a nvny fajt, fajtjt, fejlettsgt, kort. Ez utbbiakat egy nvnyitnyezben fejezik ki, amely maga is idben vltoz. A nvnyi tnyez s annak idbeli

alakulsa egyes vizsglatok szerint j kapcsolatba hozhat a levlfellet-indexszel

(Petrasovits, 1988). A levlfellet jelenti ugyanis a nvny legfontosabb, esetenknt

kizrlagosan prologtat fellett.

A levlfellet-index (LAI) az 1 m2 talaj felletre (tenyszterletre) jut egyszeres,

ugyancsak ngyzetmterben kifejezett levlfellet. A levlfellet, illetve a levlfellet-index -

egyebek mellett - fgg a nvnyfajtl s -fajttl, valamint a fejldsi szakasztl. rtke azegyes nvnyekre ltalban 0,5 s 12 m2/m2kztt vltozik.

Az evapotranszspirci szmtsra szolgl szmos kplet kzl a prolgs s a

prologtats tnyleges folyamatt taln leginkbb kzelt

1)/1(]/)([

acaasp rrsreepcsRLE (13)

Penman-Monteith-kpletet(Petrasovits,1988) mutatjuk be.

A kpletben:

R= a sugrzsi egyenleg;

essea= a teltettsgi s a tnyleges pranyoms, mm;

rcs ra = a nvnyi s az aerodinamikai ellenlls;

, cp s= a leveg srsge, a leveg fajlagos hje s a pszichrometrikus lland;

s= a teltsi vzgznyoms vltozsa a hmrsklettel sszefggsben.


38/462

37

Intercepci

A lehull csapadk egy rszt a nvnytakar felfogja. Ez az intercepci, amelyen bell

megklnbztetnek potencilis s n. gyakorlati intercepcit (Petrasovits, 1989). A

potencilis intercepci az a csapadkmennyisg, amelyet a nvnyzet szlmentes idben

maximlisan kpes visszatartani s tmenetileg trozni. A visszatartott escsapadk vkony

rtegben, mintegy filmszeren tapad a levlfelletre. A nvnyzet csapadk visszatart s

trozkpessge nvnyi adottsg, nvnyenknt s a nvny fejldsi szakaszt kveten

vltoz.

Az intercepci szoros sszefggst mutat a levlfellet nagysgval. Ez utbbi a

levlfellet-indexszel jellemezhet. A levlfellet-index vltozsnak megfelelen a

potencilis intercepci mintegy 0,3 s 9 mm kztt vltozik. Legkisebb a potencilis

trozkpessge a lgyszr nvnyeknl, majd ezt kvetik a bokros s cserjs nvnyek, a

lombhullat fk, vgl a legnagyobb a tlevel fk(SatterlundsAdams, 1993). Szntfldi

nvnyeink kzl a sr vets, nagy levlfellet nvnyek intercepcija szmottev. A fk

levlzete ltal visszatartott csapadk nagysgajl kveti az vszakok vltozst. Lombhullat

fk intercepcija tlen minimlisra cskken, ezzel szemben a tlevel fk tlen is jelents

hcsapadkot kpesek visszatartani.

A nvnyekkel felfogott csapadk egy rsze a lgmozgsok kvetkeztben vagy a

nvnyek szrn vagy a fk trzsn lecsurogva eljut a talaj felletig, ezrt a tnyleges

gyakorlati intercepci kisebb, mint a potencilis intercepci.

A csapadkesemnyenknt is vltoz intercepci nagysga fgg a csapadk tulaj-

donsgaitl is (a csapadk nagysga, intenzitsa, a lehull cseppek nagysga s energija). A

kisebb intenzits s kisebb mret csapadkot a levl inkbb kpes visszatartani, mint az

intenzv, tbbnyire nagyobb mret cseppekbl llt, amely nagyobb energija miatt

knnyebben tjut a levlfelleten. A gyakorlati intercepci fgg a szl nagysgtl,sebessgtl is, valamint a levlfellet hmrsklettl. A levlfelleti hmrsklet

fggvnyben ugyanis ersen vltozhat a csapadk s a levlfellet kztti tapadst

nagymrtkben befolysol viszkozits mrtke.

Az igen sszetett s ma mg nem minden rszletben ismert intercepcira csak kzelt

adatok llnak rendelkezsnkre. A nagy fellet nvnyek egy-egy cs alkalmval 2-3 mm


39/462

38

csapadkot is kpesek visszatartani, erdk esetben az intercepci elrheti az vi csapadk 25-

35%-t is.

A nvnyek ltal felfogott s a szlhatsok ellenben visszamarad csapadk visszaprolog

a lgtrbe. Az gy visszaprolgott csapadk a leveg praignyt rszben kielgti, s ezrt

cskkenti a nvnyek ltal - a nvnyek testn keresztl - val transzspircit. Az intercepci

a nvny vzignye tekintetben csak rszben jelentvesztesget (Petrasovits,1989).

A beszivrgs

Beszivrgsnak nevezzk azt a folyamatot, amikor a felsznt elr csapadk egsze vagy

egy rsze a felszn al jut, a felszn alatti prusokat rszben vagy egszben teltve a talaj

hromfzis znjban visszamarad. Megfelel krlmnyek kztt beszivrg csapadk a

talaj hromfzis znjbl tovbb mozogva eljut a ktfzis znig, pontosabban az azt

hatrol talajvzszintig. A vznek ezt a mozgst - megklnbztetsl a beszivrgstl -

szivrgsnak vagy leszivrgsnak nevezzk.

Maga a beszivrgs alapveten hrom szakaszra oszthat (Juhsz,1987).Az elstbbnyire

csak igen rvid ideig tart szakaszban a lehullott csapadk a felszn egyenetlensgeiben, a

terep mikromlyedseiben sszegylve s visszamaradva mintegy vzrteget alkot a felsznen.

A msodik szakaszbanindul meg a tnyleges beszivrgs a gravitcis s a kapillris erk

hatsra. A gravitcis er hatsra a vz a nagyobb mret prusokon keresztl jut a felszn

al. A nagyobb mret prusokban, ahol a gravitci rvnyesl, a vz mindig lefel mozog.

A kisebb mret prusok - a gravitci ellenben rvnyesl szorpcis s kapillris erk

hatsra - a gravitcisan lefel mozg vz egy rszt felveszik, mintegy elszvjk, egyttal a

gravitci ellenben a talajszemcshez ktdve vissza is tartjk. A szorpcis s kapillris erk

minden irnyban hatnak. Az elszvsmindaddig tart, amg ezek a prusok teljesen teltdnek.A felszn fell vgbemen beszivrgsnak megfelelen a kismret, kapillris prusok

teltdse elbb a felsznhez kzeli rtegben megy vgbe. A kapillris prus teltdse azt is

jelenti, hogy az gy teltett rtegekben vzmozgs tovbbiakban kizrlag a gravitcis

prusokban lehetsges. A gravitcis prusokon t lejjebb mozg vzbl a mr kapillrisn

teltett rteg alatti rtegek is teltdnek, azaz a kapillris teltett zna fokozatosan lejjebb

csszik(Szalai,1984).


40/462

39

A kapillris prusok teltdse kvetkeztben az gy teltett rtegekben a szorpcis s

kapillris erk hatsa a vzfelvtel szempontjbl megsznik, s a vz mozgsnak

fenntartsban csak a gravitci rvnyesl. A kapillris tnedveseds kvetkeztben mind

nagyobb rtegben sznik meg a szorpcis s kapillris erk hatsa s mindinkbb, kellen

hosszan tart folyamat esetn szinte kizrlagosan, a gravitci hatrozza meg a beszivrgs

sebessgt. A szorpcis s kapillris erk szerepe a beszivrgs kezdetn a legnagyobb.

Amikor a beszivrgst kizrlag a gravitci tartja fenn, sebessgt a gravitcis prusok

teresztkpessge szabja meg. A beszivrgsnak ebben a szakaszban a beszivrgs

intenzitsa llandsul. A gravitcis prusok teresztkpessgt a talajok szivrgsi

tnyezjvel jellemzik. Ennek rtke talajtpusonknt jelentsen vltozik(3. tblzat).

3.

tblzat.A talajok szivrgsi tnyezje

TalajSzivrgsi

tnyez cm/sTalaj

Szivrgsitnyez cm/s

TalajSzivrgsi

tnyez cm/s

Agyag

Homokos agyag

Agyagos homok

10-7

10-7

-10-5

10-5

-10-3

iszap

tzeg

finom homok

10-3

-10-2

10-4

-10-3

10-4

-10-3

homok

durva homok

kavics homok

10-3

-10-2

10-2

-10-1

10-1

-3.10

-1

A kapillris prusok viszonylag gyors s mind nagyobb mlysgben val teltdse s

ezzel egytt a beszivrgssal szembeni ellenlls gyors nvekedse kvetkeztben a

beszivrgs intenzitsa idben cskken. Klnsen gyors a cskkens szraz talajokon a

beszivrgs kezdeti szakaszban.

A beszivrgs intenzitsnak idbeli alakulst az n. beszivrgsi grbk rjk le (5.

bra)s mm/min vagy mm/h mrtkegysgben fejezik ki.

A beszivrgsi grbe terepi mrssel hatrozhat meg. Mrskor egy megfelelen

krlhatrolt, nhny ngyzetmteres felletre esztet berendezssel folyamatosan

egyenletes intenzits est szrnak. Az ntztt felletrl a termszetes terepesst kveten

lefoly vizet a legmlyebb kifolysi szelvnyben vezetik ki, folyamatosan mrve a tvoz

vizet. Az esztetssel adott idpontig kiadagolt s a tvoz vzmennyisg klnbzete az

adott idpontig a talajba szivrg vzmennyisggel egyenl. A felsznen tvoz vz

folyamatos mrsvel elllthat a beszivrg vzmennyisg idbeli alakulsnak grbje,


41/462

40

amelynek id szerinti differenciagrbje a beszivrgs intenzitsnak idbeli vltozst

megad beszivrgsi grbe (Kontret al., 1993). A beszivrgsi grbe talajtpusonknt eltr.

A beszivrgsi grbk matematikai lersra szmos kpletet lltottak fel. Az egyik

legelterjedtebben hasznltHorton-kplet

kteffff

)(

maxminmin (14)

alak, ahol f a mindenkori pillanatnyi beszivrgsi intenzits, fmax a szraz talajra jellemz

kezdeti (maximlis) beszivrgsi intenzits, fmin az tzott fellet talaj beszivrgsa, k a

talajtpustl fgg paramter, t az id, e a termszetes logaritmus alapja. A kezdeti

beszivrgs a talaj vznyelkpessgtl, az tzott fellet talaj beszivrgsa a talaj

hidraulikus vezetkpessgtl (teresztkpessgtl) fgg. A talajoknak ezek a

tulajdonsgai talajtpusonknt ersen vltoznak s teszik igen vltozatoss a beszivrgs

folyamatt eltr talaj terleteken, vzgyjtkben.

5. bra.A beszivrgsi grbe

A beszivrgs pillanatnyi intenzitsa fgg a talaj mindenkori nedvessgtartalmtl tovbb

a csapadk pillanatnyi intenzitstl is. Ha a csapadk pillanatnyi intenzitsa meghaladja a

talaj beszivrgsi intenzitst, a csapadk csak rszben szivrog a talajba, rszben ideiglenes

felszni vzbortst okoz vagy megindul a felszni lefolys.

A csapadk megszntvel a beszivrgs is megsznik. A kapillris prusokban a vz

talajnedvessgknt visszamarad. A gravitcis prusokbl a vz kiszivrog s a helyt leveg


42/462

41

foglalja el. Adott esetben a leszivrg vz eljut a talajvzig s azt tpllja. A talajvzig lejutott

vz mgtt kirl gravitcis prustereket leveg tlti ki, ezrt a talajvz maga is kzvetlenl

rintkezik a levegvel, azaz a talajvz sznn lgkri nyoms uralkodik. Az ilyen vzfelsznt

freatikus vzfelsznnek is nevezik (Szalai,1984).

A csapadk, illetve a beszivrgs megszntvel elkezddik a talajban visszatartott

nedvessg prolgsa. A prolgs a talaj fels, felsznhez kzeli rtegben indul meg,

mikzben az alatta lev rtegekben tovbb folytatdhat a korbbi beszivrgsblnedvesedett

zna lefel mozgsa. jabb csapadk jabb beszivrgst s tnedvesedsi folyamatot indthat

el. Mivel a csapadkok egymst vletlenl kvetik, ez a talajnedvessg igen vltozatos,

mrsekkel alig kvethet eloszlst eredmnyezheti talajszelvnyekben.

A lefolys (az sszegylekezs)

A lefolyskpzse s az sszegylekezs

A felsznre jut csapadk - elssorban a talaj nedvessgtartalmnak s a csapadk

intenzitsnak fggvnyben - elkezd beszivrogni a talajba. A talaj fokozatos teltdsvel a

beszivrgs intenzitsa cskken, a lehull csapadk egy rszt a talaj nem kpes befogadni. A

felsznen visszamarad csapadk mindinkbb kitlti a kisebb- nagyobb felszni mlyedseket,

amelyek krnyezetben a vzbortsok egyre nagyobb foltokban jelennek meg.

A csapadk felszn kzeli visszatartsban s trozsban erds terleteken - a terep

mikromlyedsei mellett, st azok troz hatst meghaladan - szerepe van a felszni

avartakarnak. Az avartakar, valamint a talaj fels, gykrzettel tsztt s fellaztott rtege a

szivacshoz hasonlan magba gyjti s visszatartja a csapadkot, majd a teltdst kveten,

fokozatosan s egyenletesen adja le a vizet (SatterlundsAdams,1991). Tl vgt kvetenhasonl, br az olvadssal idben gyorsan cskken, majd megszn vzvisszatart szerepe

van a htakarnak is.

A felszni csapadk trozdsa a lefolys megindulst kisebb-nagyobb mrtkben

kslelteti. A ksleltets mrtke fgg a terepadottsgoktl, a lejtstl, a felszn rdessgtl,

erdkben az avartakar vastagsgtl. Vastag avartakar vzleadsa, adott csapadkot

kveten, akr napokig, st hetekig is eltarthat. Az ideiglenesen trozd vz egy rsze


43/462

42

elprolog, tovbb cskkentve a csapadk lefolyst ad hnyadt. A felszntelr csapadknak

a beszivrgssal s a lefolys megindulsa eltt bekvetkez prolgssal cskkentett hnyada

alefolyskpz csapadk.

Amikor a felszn mikromlyedsei megtelnek, megindul a csapadk terep esst (a lejtt)

kvet, lepelszer mozgsa. Mr a terepi mozgsnak ebben a kezdeti szakaszban

megkezddik a lefoly vz elbb kisebb mrtk, majd egyre fokozd mrtk

koncentrldsa rszben a terep egyenetlensgeibl addan meglv vzvjatokban, rszben

a mozg s koncentrld vz energija ltal alaktott vjatokban. A vz terepi, lejt oldali

mozgsa mindaddig tart, amg az valamilyen kifejezett, lland vzmossba vagy

vzfolysmederbe nem kerl. A tovbbiakban a vz a mederben mozog (V. Nagy, 1979). A

mederben mozg vizetmeder(beli) lefolysnaknevezhetjk.

A felszn al beszivrg csapadk a kapillris prusteret teltve nveli a talajnedvessg

tartalmt. A beszivrg csapadk ms rsze a gravitcis prusokban mozogva leszivrog a

talajvzig s a talajvzbe rve kveti annak terep alatti mozgst. A talajvzig felszn alatt

eljut csapadk kpezi a felszn alatti lefolyst. Adott esetben, klnsen a nagyobb

prusokkal a felszn kzelben tsztt talajok fels rtegben is megindulhat a beszivrg, de

a talajvzig el nem jut csapadk lejt irny mozgsa. Ezt a lefolyst - megklnbztetsl

mind a felszni, mind a talajvzhez kapcsold felszn alatti lefolystl - hipodermikus

lefolysnakvagyinterflow-nak is nevezik.

A felszn alatti lefolys meghatrozott krlmnyek kztt ismt felsznre bukkanhat

esetenknt mg a terep nagyobb mlyedseiben, de tbbnyire a terepbe kell mlysgig

bevgd vzfolysmedrekben.

Azt a folyamatot, amelynek sorn egy adott trsgben lehull csapadk egy rsze a terep

felsznn s a felszn alatt mozogva eljut a vzfolysmederbe s abban koncentrldva mozog

tovbb,a(mederbeli)lefolys sszegylekezsneknevezik. A lefolys sszegylekezse egy

vzgyjtbeli - terepi - s egy mederbeli sszetevre bonthat, az elbbin bellmegklnbztethet a felszni s felszn alatti sszegylekezs. A csapadk lefolyst ad

hnyadnak a vzfolys adott pontjig val eljutshoz szksges idtartam alefolysi id.

A viszonylag intenzven vgbemen felszni sszegylekezs a vzfolysban a

csapadkokat kveten a vzfolysban kisebb-nagyobb rhullmot vlt ki. A felszni

sszegylekezs s az abbl ered rhullm levonulsa a kivlt csapadk megszntt

kveten viszonylag rvid id mlva befejezdik. Ezzel szemben a felszn alatti


44/462

43

sszegylekezs lassbb folyamat, amely a kivlt csapadk megszntt kveten mg

hossz ideig eltart. Ennek az az oka, hogy a talajban a vz mozgsa lassbb, mint a nylt

terepen. A felszn alatt sszegylekez vz egy rsze elprologhat vagy a talajbl elprolg

vz helyre lpve kttt formban a talajban visszamaradhat, ezzel is cskkentve medret elr

lefolyst.

A csapadknak felszn al szivrg hnyada az est kvetve csak jelents ksedelemmel,

msfell a felszninl idben egyenletesebben jut el a mederig. A felszn alatti sszegylekez

csapadkhnyad biztostja a mederbeli lefolyst az rhullmok kzti kisvzi idszakokban.

Adott csapadknak csupn meghatrozott hnyada kpez lefolyst. A lefolys s az adott

lefolyst kivlt csapadk viszonyszma a lefolysi tnyez. A lefolysi tnyez

csapadkonknt vltozik s nagymrtkben a talaj mindenkori nedvessgllapottl fgg. A

lefolys szmtsakor figyelembe vett idszak nvekedsvel egyre nagyobb szerepet kapnak

a trszn lnyegben lland domborzati, talaj- s nvny adottsgai.

A terepi sszegylekezs folyamata alapveten klnbzik a dombvidki s a sk vidki

terleteken. Dombvidki terleteken a vzfolysmedrek a tereprl lefoly vizeket az rkezs

temben kpesek tovbbszlltani. Ezzel szemben skvidki terleteken a termszetes vagy

mestersges medrek, kis essk vagy egyb okok (pl. viszonylag kis vzbefogad kpessg)

miatt, a mederig eljut vizeket a terepi sszegylekezsnl lassbb temben kpesek

tovbbszlltani s ezltal lasstjk magt a terepi sszegylekezst is. Ennek kvetkezmnye,

hogy a terepen sszegylekez vz egy rsze a vzgyjtbenmegreked, elnti elbb a terep

mlyebben fekv, majd mind magasabb rszeit, belvzi elntseket okoz. A skvidki

sszegylekezs teht (alulrl) befolysolt sszegylekezs, szemben a dombvidki terletek

szabad, alulrl nem befolysolt sszegylekezsvel.

A vzfolysmedrek ltal sszegyjttt, csapadk eredet vizek tovbbi koncentrldsa

megy vgbe az egyes vzfolysok sszefolysval. Az egymsba hierarchikusan csatlakoz

vzfolysok egyttese alaktja adott trsg vzfolyshlzatt. A vzfolyshlzat legals -

egyes kategorizls (Novky, 1983) szerint I-rend - elemei azok a vzfolysok, amelyeknek

nincsenek mellkvzfolysai. Kt I-rend vzfolys sszefolyst kvet vzfolysszakasz II-

rend, kt II-rend vzfolys sszefolysa III-rend - s gy tovbb - vzfolyst vagy

vzfolysszakaszt alkot. Egy msik, a vzfolysok elssorban hajzsra val alkalmassgt

figyelembe vev osztlyozs a vzfolysokat folyamokra, folykra s kisvzfolysokra osztja.


45/462

44

A vzfolyshlzatot az lland vzszllts vagy csak idszakosan kiszrad vzfolysok

alkotjk. A mederhlzat magban foglalja azokat a tbb-kevsb lland medreket is,

amelyek csupn esetenknt, nagyobb csapadkokat kveten szlltanak vizet. A

mederhlzat elemeihez sorolhatk a vzmossok is. A vzfolyshlzat az llvizekkel,

tavakkal, mocsarakkal, lpokkal egyetemben alkotja valamely trsg vzhlzatt,

vzrendszert.

A lefolys kpzse s sszegylekezse idbeli folyamat, amelynek pillanatnyi alakulst

dnten a folyamatot kivlt - okoz - ghajlati folyamatok (csapadk, hmrsklet)

lefolyssal egyidej alakulsa, valamint magnak a lefolysi folyamatnak a megelz

alakulsa hatrozza meg. Ezek egyttes eredmnyeknt a vzgyjt pillanatnyi vzhztartsi

llapota llandan vltozik.

Az sszegylekezsi folyamat modellezse

Az sszegylekezsi folyamat vizsglatra szmos fizikai-matematikai modellt dolgoztak

ki. Ezek a modellek a valsgos folyamat egyszerstsei mellett a folyamatok fizikai

lnyegbl indulnak ki, majd a tbb-kevesebb absztrakcit tartalmaz egyszerstett

folyamatot a matematika eszkzeivel rjk le. Az sszegylekezs valsgos folyamata jl

nyomon kvethet az egyik legrgebben kidolgozott, de mindmig hasznlatos, az egyidej

lefolys vonalak mdszern alapul modellel (Kontret al., 1993).

Az sszegylekezs folyamatt vizsgljuk valamely vzfolys adott szelvnyhez - a

zrszelvnyhez - tartoz vzgyjtben. A felszni lefolyst kivlt s az sszegylekezst

elindt csapadk idtartama legyen T, [h], az ezen id alatt lehull csapadk legyen h, [mm],

ekkor a csapadk intenzitsa i = T/h, [mm/h]. A csapadk terleti eloszlst egyenletesnek,

intenzitst a csapadk idtartama alatt llandnak tekintjk. Legyen a csapadk lefolyst

kpz hnyada h* [mm], azaz a csapadk felsznen lefoly hnyadt a h*/h = lefolysitnyez fejezze ki. Felttelezsnk szerint az , kvetkezskppenh* rtke a vzgyjtben

lland. A csapadk s a lefolysi tnyez terleti llandsgnak, a csapadkintenzits

idbelillandsgnak a felttelezse a valsgos folyamatok modellbeli egyszerstsei.

A csapadk lefolyst ad hnyada a vzgyjt egy adott pontjrl - egy vgtelen kicsiny

elemi vzgyjtrl - elbb a terepen, majd a vzfolysba rkezve, a mederben mozogva ri el a

zrszelvnyt. Legyen a terepen, majd a mederben megtett t megttelhez szksges id l


46/462


47/462

46

A rszvzgyjtk vzszlltsba val fokozatos bekapcsoldst a 7. bra mutatja be. A

megkzelten S-alak grbt, amely az adott vzgyjtre csapadkoktl fggetlenl tbb-

kevsb lland,vzgyjt-karakterisztiknak(vzgyjt-jelleggrbnek) nevezik.

A csapadk megszntt kveten a rszvzgyjtk a zrszelvny vzszlltsbl a

vzszlltsba val bekapcsolds sorrendjvel s temvel megegyezen kapcsoldnak ki.

Elszr a zrszelvnyhez legkzelebbi rszvzgyjtrl sznik meg a vzszllts,

legutolsnak - a csapadk megszntt (max) idvel kveten - az idben legtvolabbi

rszvzgyjtrl. A rszvzgyjtk vzszlltsbl val fokozatos kikapcsoldsa a vzgyjt

karakterisztiknak megfelelen trtnik. A modellezsnek megfelelen a kikapcsoldst ler

vzgyjt-karakterisztika a bekapcsoldst ler vzgyjt-karakterisztika nmagval

prhuzamosan, a csapadk T idtartamnak megfelel eltolsa. A bekapcsoldst s a

kikapcsoldst ler vzgyjt-karakterisztikk azonos idponthoz tartoz ordintinak

klnbzete az adott idpontbantnylegesenvizet szllt vzgyjt nagysgt adja meg.

7. bra. A vzgyjt karakterisztika

A csapadk T idtartamnak s a (max) sszegylekezsi id viszonytl fggen a

vzszlltsba tnylegesen rszt vev vzgyjtk idbeli alakulsa szerint hrom, klnbz

eset klnthet el:

T = (max) esetn a csapadk megsznte pillanatban ppen a teljes vzgyjt

szlltotta a vizet, a vizet szllt vzgyjt mind ezt megelzen, mind ezt kveten

kisebb;


48/462

47

T < (max) esetn a csapadk megsznik, mieltt a legtvolabbi rszvzgyjt

bekapcsoldna a vzszlltsba, a legnagyobb egyidejleg vizet szllt vzgyjt ezrt

kisebb, mint a teljes vzgyjt;

T >(max) esetn a teljes vzgyjt vzszlltsba bekapcsoldst kveten a

csapadk megszntig a vzszlltsban a teljes vzgyjt rszt vesz.

A vzszlltsban rszt vev vzgyjtk idbeli alakulst - a hrom esetnek megfelelen -

a 8. bra mutatja. A zrszelvnyben tvonul rhullm alakja megfeleltethet a

vzszlltsban rszt vev vzgyjtk idbeli vltozst ler alakzatnak. Jl lthat, hogy

hosszan tart csapadk esetn egy tetzsben hosszan elnyl, trapzhoz hasonl alak

rhullm keletkezik. Rvidebb idej csapadkok esetn pedig egy hatrozottan

megklnbztethet tetzs, inkbb hromszgre emlkeztet rhullm alakul ki.

Az sszegylekezs elmletnek megfelelen az sszegylekezsi idvel megegyez

idtartam csapadk vltja ki az adott csapadkmennyisghez tartozan lehetsges maximlis

vzhozamot, amelynek rtke a csapadk idtartamnak nvekedsvel mr nem nvekszik.

Ezrt a mrtkad vzhozam szmtsakor az sszegylekezsi idvel azonos idtartam

csapadkbl kell kiindulni. A klnbz idtartam, adott elfordulsi valsznsg

csapadk meghatrozsra a csapadkmaximum fggvny szolgl.

Az rhullm tetz vzhozama a

AiQ max

(15)

kplettel szmthat ki. A kpletben A az egyidej vzszlltsban maximlisan rszt vev

vzgyjt, ami a vzgyjt-karakterisztika alapjn hatrozhat meg. A kpletbl a

iA

Qq max

max

(16)

trendezssel az egysgnyi vzgyjtterletrl szrmaz vzhozam hozzjruls, a qmax

fajlagos maximlis vzhozam szmthat. A fajlagos maximlis vzhozam mrtkegysge

m3/skm2, 1/skm2vagy l/sha.


49/462

48

8. bra.Az rhullm alakja a csapadk idtartama s az sszegylekezsi id viszonya alapjn

A modell, illetve a modellbl a maximlis vzhozamra s a fajlagos maximlis vzhozamra

levezethet kpletek lehetsget adnak arra, hogy a vzhozamot a csapadk alapjn isszmtani lehessen olyan esetekben, amikor lefolysszlelsek nincsenek. A hazai

csapadkhlzat elegenden sr ahhoz, hogy a csapadk minden esetben kell pontossggal

rendelkezsnkre ll. Kell gondossggal, trkpi anyagok ignybevtelvel a vzgyjt-

karakterisztika is elllthat. Az alapvet gondot az lefolysi tnyez megvlasztsa

jelenti. Az a vzgyjt adottsgainak: domborzati, talaj, nvnyzeti s egyb adottsgainak

fggvnyben ersen vltozik. Az felvtelt tblzatos sszelltsok segtik, amelyek

megknnytik, hogy az egyidej lefolysvonalak mdszere ma is gyakorta alkalmazott

mdszer legyen elssorban a skvidki terletek vzrendezsnek tervezsben a mrtkad

lefolys szmtsakor.

Felszni vizek

A felsznen igen vltozatos formban megjelen vizek kzl a vzfolysokkal s a

tavakkal foglalkozunk rszletesebben. A mocsarak, lpok elssorban a mlt szzadban

vgrehajtott lecsapolsi s vzrendezsi munklatok kvetkeztben ma mr csak kevs helyen

fordulnak el. Nem ktsges azonban, hogy ezeknek a megmarad vizenys terleteknek

egyes esetekben - pl. a vizek tisztasgnak megrzsben, a vzi letterek fenntartsban -

szmottev szerepk van.


50/462

49

A vzfolysok

A vzfolys s vzgyjtje

A vzfolysok a medrkben levonul vizeket a tr egy adott, ltalban egyrtelmen

krbehatrolhat rszrl gyjtik ssze. Ez a vzgyjt. A vzfolys egy kijellt pontjhoz

(szelvnyhez) tartoz vzgyjt teht az a trrsz, ahonnan az adott pontig a csapadk

lefolyst ad hnyada felszni vagy felszn alatti sszegylekezssel eljut. A felszni

sszegylekezssel tfogott trrsz afelszni, a felszn alatti ssze

vízgazdálkodás.pdf

Documents