Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
4. szám - Gribovszki Zoltán–Kalicz Péter–Szilágyi József–Kucsara Mihály: Vízfolyás-menti területek evapotraszspirációjának becslése a talajvízszintek napi periódusú változása alapján
10 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 4. SZ. és így ekkor /IS At'= Q ne l, így a 8., 9. a (horizontális eset) és 9. b (vertikális eset) egyenletek átrendezésével Hra (mint háttérszintre) adódik: H= LL-Á^-^^^XH 1 (10a) y y k dt 21 ) S v dh H = -*-—V+h (10b) k v dt Viszont ezek után is még csak egy értékünk van a háttér talajvízszintre (a H-ra) a késő éjszakai - kora hajnali órákban. Interpolációra van itt is szükség (spline interpolációt használtunk), hogy a további számításokhoz elegendő sűrűségű háttér vízszint adatot (4. ábra pontozott vonal) kapjunk. A hidraulikus módszer szerinti utánpótlódást (Q ne l) a háttér vízszint (H) becslése után a 9. a (horizontális eset) és b (vertikális eset) egyenletből számíthatjuk (4. ábra pont-vonal). A háttér vízszint (H) valójában egy hipotetikus, elméleti vízszint érték, a módszer tesztelésére használt kísérleti területen azonban közel volt a vízfolyás menti zónán kívül eső talajvíz-kutak vízszintjéhez. Ha van információnk a vízfolyás menti talajvíz-áramlás száraz periódusokban jellemző irányára vonatkozóan, akkor pontosabban le tudjuk írni geometriailag a problémát, ha a vizsgálati keresztszelvényünket (2. ábra) nem a patakmederre merőlegesen, hanem a talajvízáramlás fő irányában vesszük fel. Jellemző ugyanis, hogy a vízfolyásokhoz egyre közeledve a talajvízáramlás fő iránya is kezd a vízfolyás irányához közelíteni. Ebben az esetben a mérőpont és a háttérbecslés helyzetét leíró 1 és L távolságok is a keresztszelvény felvétel irányától függően módosulnak. Az ET értékeket az előbbiek után az utánpótlódás és a készletváltozás különbségeként számíthatjuk, a választott időléptékben (11. egyenlet). ET ~ Qnel ~ ~ OD At Érdemes megjegyezni, hogy a talajvízállások pontos és zavartalan, nagy időfelbontású érzékelése nagyon fontos a módszer pontossága szempontjából. A numerikus differenciaképzés miatt ugyanis az eredeti adatsorban szereplő kisebb hibák is helytelen ET értékekhez vezethetnek. A természetben végzett észlelések miatt, még a legnagyobb körültekintés mellett is fellép egy véletlenszerű bizonytalanság, ezért a nyers adatok használata előtt célszerű azokat egy alulvágó szűrővel simítani. A szűrő megválasztásánál ügyeljünk arra is, hogy túlzott simítással nehogy az adatsor elvessze lényeges információ-tartalmát. A problémára a legjobb megoldás, ha elegendően nagy gyakorisággal gyűjtünk adatot, és ezután jelentősebb információvesztés nélkül egy erősebb filtert tudunk használni (pl. ha félórás ET adatokat akarunk kapni, akkor célszerű legalább 10 perces gyakoriságúra állítani az adatgyűjtőnket). 3. A módszer tesztelése egy kisvizgyűjtő adatain 3.1. A kísérleti vízgyűjtő és a szűkebben vizsgált kísérleti terület jellemzése Az előbbiekben ismertetett módszer mindkét változatát a Soproni-hegységben található, 6 km 2 kiterjedésű, hidegvízvölgyi kísérleti vízgyűjtő adatain teszteltük (5. ábra). A vízgyűjtő alapkőzete a felszín közelében harmadidőszaki (Miocén) üledék, amely erősen osztályozatlan. Ez a fluviális üledék a kristályos alapkőzetre települt öt rétegben, amelyek közül csak a felső két réteg jelenik meg a felszínen. A hegyoldalakban és a hegytetőkön az un. Felsőtődli Blokkavics Formáció található kb. 10-50 m vastagságban. Ez a réteg durva kavicsot és finom iszapot egyaránt tartalmaz, így erősen osztályozatlan. A völgyek alján, az átlagosan finomabb szemcse-összetételű un. Magasbérci Homok Formáció található. Ez a réteg jó víztartó, így a völgyek többnyire állandó vízfolyásokkal bírnak (Kisházi-Ivancsics, 1981-85). A vízfolyás menti zóna vegetációja éger (Alnus glutinosa) dominanciájú higrofil intrazonális társulás. A domináns fafaj egyedei a vizsgált kút környezetében 13 cm-es átlagos mellmagassági átmérővel és közel 15 m-es átlag-magassággal jellemezhetőek. A vizsgált állomány levélfelületi indexe 7,4. Az évi középhőmérséklet a vizsgát területen 8-8,5 °C, a januári középhőmérséklet -2,0, a júliusi 19,0 °C. A térséget hűvös nyár és enyhe tél jellemzi. Az évi átlagos csapadékmennyiség kb. 750 mm, amiből 460-480 mm hullik a tenyészidőszakban. A Hidegvíz-völgyi adatok júniusi-júliusi csapadék maximumot mutatnak, ez egyértelműen a szubatlanti-szubalpin jellegre utal. Némely évben egy tavaszi első és egy őszi második maximum mutatkozik meg, amely pannon mediterrán hatásra vall. Az észak-atlanti és az adriai ciklonok, főleg nyáron, jelentős mennyiségű vízgőzt szállítanak a területre. Az évi csapadékmennyiség szélső értékeit illetően az egész Sopronihegységre jellemző, hogy tág határok között ingadozik; 451-1130 mm 25 év átlagában (Danszky et al. 1963, Marosi és Somogyi 1990). A talajvízszintek mérése (5. ábra), a fő vízgyűjtő kifolyási szelvényének közelében telepített kútcsoport, 2+ számú kútjában történt. A kutat 80 mm átmérőjű fúrófejjel mélyítettük le. A furatba 63 mm átmérőjű PVC cső került, amely az alsó 1 m-es, felszíntől 25 cm-re kezdődő szakaszán szürőzött (kútszűrő szövettel, a szövet és a fúrólyuk széle közötti hézagot durvahomok tölti ki). A kútban a talajvízszintek (h) mérése nyomáselven működő szenzorral történt 10 perces gyakorisággal, 1 mm-es érzékenységgel. A mérési alapadatokat szolgáltató kút a bal parti vízfolyás menti zóna (amely ebben a szelvényben kb. 20 m széles a vizsgált oldalon) közepén helyezkedik el. A talajvízszint távolsága a talajfelszíntől a vizsgált vízfolyás menti területen 0,6 és 0,9 m között változik a vegetációs időszak száraz periódusaiban. Tehát a fák gyökérzónája az év során minden időszakban eléri a talajvízfelszínt vagy legalább annak kapilláris zónáját. Az ET számításhoz szükséges jellemző paraméterek az 1. táblázatban találhatók. A H értékeket a talajvízjárás (h) alapján a 10. a egyenlet segítségével számoltuk. Az S y értékeket minden egyes napra vonatkozóan az 5, 6 és 7 egyenletek segítségével számítottuk, a napi minimális és maximális talajvízszintek és a közöttük eltelt idő alapján. A szükséges Brooks-Corey modell paramétereket (1. táblázat) a kutak környezetében vett zavartalan minták víztartó-képességei görbéi alapján, az azokhoz való
