Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
6. szám - Bartha Péter: A tavaszi árvízi lefolyás előrejelzése a Duna-medence egyes folyóin
254 Hidrológiai Közlöny 1983. 6. sz. Hartha P.:- A tavaszi árvízi lefolyás A Duna-vízgvűjtőjén, ahol a vízgyűjtő egyes pontjai között 4000 méteres magasságkülönbség is van az olvadás már január-február folyamán megkezdődik és még július-augusztus folyamán is tart. A Tisza vízgyűjtőjén a lényegesen kisebb magasságkülönbségek miatt az olvadás május folyamán befejeződik. A hegyi folyók hosszútávú előrejelzésénél nemcsak a vízgyűjtőn tárolt hókészlet nagysága, hanem annak magassági eloszlása is lényeges, különösen akkor, ha az előrejelzés nemcsak a lefolyás tömegére, hanem annak havi eloszlására is vonatkozik. Mivel az az időszak, amelyben a hókészlet mennyisége, illetve az olvadás határozza meg döntő százalékban a lefolyást viszonylag rövid, ezért szükség van az előrejelzett időszak alatt hulló eső mennyiségének figyelembevételére is, Ehhez szükség van a csapadék előrejelzésére is, amely Magyarország területére ún. évszakos előrejelzés formájában három havi időelőnnyel áll rendelkezésre. A lefolyás előrejelzésére szolgáló kapcsolatot az alábbi általános alakban írhatjuk fel: L=í (H w, AC, AT), (8) ahol L — a lefolyás tömege a tavaszi (márciusmájus) időszakban a vizsgált szelvényben, [km 3], ffw — a hó vízkészlet tömege a vízgyűjtőn február végén [km 3], AC — a várható tavaszi csapadékmennyiség (március-május) a sokévi átlag százalékában [ % ], AT — a várható tavaszi hőösszeg eltérése a sokévi átlagtól [°C]. A Duna pozsonyi, budapesti, a Tisza polgári és szegedi szelvényére a (8) előrejelzési kapcsolatot 1975-ben Jíirling György grafikus segédletek formájában dolgozta ki [2]. A grafikus segédletet nehézkes kezelhetőségét kiküszöbölendő, az azóta eltelt évek adataival részben kiegészített adatsorok alapján — figyelembe véve, hogy a kapcsolat nem feltétlenül lineáris — az alábbi előrejelzési egyenleteket határozzuk meg: Duna — Pozsony L = 0,439 + 1,72 [#„ + 0,1 (zlC-100)]— — 0,021[// w,+ 0,1 (AC— 100)] 2+ 0,03/17', (9) ahol TJ — a lefolyás előrejelzett tömege Pozsonynál a március-május időszakban [km 3], TT W — a hóvízkészlet február végén a pozsonyi vízgyű jtőkön [krn 3], AC — a csapadék várható értéke a sokévi átlag százalékában a március-május időszakában [%!, AT — a hőösszeg várható eltérése a sokévi átlagtól a március-május időszakban [°C], A AT előtt szereplő olvadási együttható dimenziója [km 3/ °C]. Duna — "Budapest L =—12,5 + 3,794 [f/,,, + 0,1 {AC- 100)]— — 0,083[/7 W + 0,1 (AC— 100)] 2 + 0,043/17 T (10) ahol Tj —-a lefolyás előrejelzett tömege TSudapestnél a március-május időszakban [km 3], TTw — a hóvízkészlet február végén a poszonyi vízgyűjtőn [km 3], AC — a csapadék várható értéke a sokévi átlag százalékában a március-május időszakában [%], AT — a hőösszeg várható eltérése a sokévi átlagtól a március-május időszakban [°C], A IT előtt szereplő olvadási együttható dimenziója [km 3/ °C]. A tavaszi lefolyás tömege a hidrológiai viszonyokat jól jellemzi, de kevés közvetlen támpontot ad az árvízvédelem számára, amely a vízgazdálkodás mellett az előrejelzések fő hasznosítója. Mivel mint említettük a lefolyás tömege és az árvízi csúcsok magassága között még többcsúcsú árhullámok kialakulása esetén is megfelelő szorosságú kapcsolat mutatható ki, nyilvánvaló, hogy az árvízi csú cs víz hozam és vízállás is kapcsolatba hozható azon tényezőkkel, amelyek a tavaszi lefolyást kialakítják. Az előrejelzésre felhasználható kapcsolat hasonló alakban írható fel mint a lefolyás előrejelzésénél, természetesen az egyenlet paraméterei egészen más értékeket kapnak. Az általános alakban felírt összefüggés: # ma x = f (H W,AC,AT) (11) a Duna pozsonyi szelvényére az alábbi konkrét formát kapja: //max = —14+ 69,8 [//„, +0,1 (ZlC-100)]— — 1,63[//h, + 0,1 (AC— 100)] 2 + /15P, (12) ahol //max a március-május időszakban Pozsonynál várható legmagasabb vízállás, cin Hk 1 — mint a lefolyás előrejelzésére kidolgozott 1(7 > (9) ós (1 0) összefüggésben AT) A II előtt szereplő olvadási együttható (I) dimenziója cm/ °C. A budapesti szelvény maximális vízállásának előrejelzését a Pozsony—Budapest viszonylatra meghatározott és az összetartó tetőzések kapcsolatát kifejező mércekapcsolati összefüggés segítségével lehet kiadni [4]. 5. A lefolyáselőrejelzés területi és időbeni kiterjesztésének lehetőségei és korlátai A lefolyáselőrejelzés előzőekben ismertetett módszere, amely a hókészlet meghatározásán alapul elméletileg bármely vízgyűjtőn alkalmazható. A vízgyűjtő nagysága és magassági tagoltsága azonban bizonyos korlátok közé szorítja a felhasználás lehetőségét figyelembe véve az előrejelzések időelőnye és pontossága iránt támasztott igen magaskövetelményeket. Látszólag paradox módon a hosszútávú előrejelzés pontossága és lehetséges időelőnye a vízgyűjtő nagyságával és magasság tagoltságával egyenes arányban áll. így érthető, hogy elsősorban a hatalmas vízgyűjtőjű Duna az, amelyen a módszer használható. Az Országos Vízjelző Szolgálat 1965 óta kiadott előrejelzései is azt bizonyítják, hogy a Dunán a három hónapra kiadott előrejelzések megbízhatósága elég magas. A vízgyűjtő nagy magassági tagoltsága miatt az előrejelzés kiterjeszthető lesz — természetesen kisebb pontossággal — a nyári hónapokra is. A Tisza vízgyűjtőjén a helyzet kissé más. A jelenleg használatos grafikus segédletek az előrejelzést szintén három hónapra teszik lehetővé, ami ebben
