Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

2. szám - Gribovszki Zoltán–Kalicz Péter–Szilágyi József: Napi periódusú ingadozás a hidrológiai jellemzőkben

GRIBOVSZKI Z. - K.ALICZ I'. - SZILÁGYI J.: Napi periüdusú ingadozaás a hidrológiai jellemzőkben 31 Callede (1977) ugyancsak a Bamiéké vízgyűjtőjében (Kamerun) végzett a lefolyás napi periódusú változásával kapcsolatos vizsgálatokat. A telítetlen zónában a növényzet hatására jelentkező napi periódusú szívó feszültség változásokat részletesen elemzi a szerző és bemutatja ennek hatását a telített zónára. Callede (1977) jó irodalmi áttekintést nyújt a napi periódusú fluktuáció formáiról, annak okairól. Ezen kívül vizsgálja a harmat szerepét, valamit a klimatikus és geomorfológiai hatásokat a párolgás hatására a lefolyásban jelentkező periodikus fluktuációra. Luft (1980 in Pörtge 1996) a lefolyás és a talajvíz napi változását a Kaiserstuhl térségében figyelte meg. Gerla (1992) a talajvíz napi periódusú menetéből határozott meg evapotranszspirációt a White-féle módszert felhasználva Eszak-Kelet Dakotában található vizes élőhelyeken. A számításnál kiemelt fontosságú S

y (fajlagos hozam) meghatározására dolgozott ki új módszert. Az eljárás a beszivárgó csapadék mennyisége és az adott terület talajvízállás növekedése közötti kapcsolat meghatározásán alapul, és felszín-közeli talajvizü területeken jó használható a fajlagos hozam meghatározására. Pörtge (1996) Gross Lendgen és Wöllmarshausen kísérleti vízgyűjtőiben mérte ki a lefolyás napi periódusú változását. Rosenberry-Winter (1997), és Lott-Hunt (2001) Gerla (1992)-hoz hasonlóan szárazföldi vizes élőhelyek növényzetének evapotranszspirációját határozták meg a talajvízállás napi periódusú fluktuációját felhasználva. A fák törzsében mérhető víztranszporttal foglalkozó vizsgálatok során Koppán et al. (2000) szintén napi periodicitást tudtak megállapítani. A talajvízszintben jelentkező napi periodicitásról ad számot magyarországi és németországi mérései alapján Mentes (2000). Hasonló periodicitást tapasztalt, 4-5 cmes amplitúdóval, a talajvízszintnél egy magányos fenyő közelében a 70-es években a VITUKI Komlóssi-telepi hidrológiai mérőállomásán Major (2002). A Soproni hegységben folyó vizsgálatainkhoz kapcsoltan először 1999-ben számoltunk be (Gribovszki 1999) a napi periódusú vízhozam-változás jelenségéről egy expedíciós méréssorozat eredményei alapján. 2000től már automaták rögzítette napi ciklusú folyamatokat elemeztünk részletesebben (Gribovszki-Kalicz 2001; Gribovszki et al. 2002, 2006). Goodrich et al. (2000) a San Pedro-folyó vízfolyásmenti zónájának evapotranszspirációját vizsgálva megjegyzik, hogy mind a vízfolyás-menti talajvízállásban, mind a vízfolyás vízjárásában tapasztalható a napi periódusú, a vízfolyás-menti vegetáció párologtatásának hatására jelentkező, szignál. A szignál párhuzamos megjelenését a talajvízben és vízfolyás hozamában a vegetáció és a vízfolyás vízjárása közötti szoros kapcsolat indirekt igazolásának látják. Bizonyítják az előbbi feltételezésüket azzal is, hogy a keményebb fagyok megjelenésével (ami a vegetációs időszak végét jelzi) a vízjárásban jelentkező szignál egyik napról a másikra eltűnik. Hughes et al. (2001) egy tengerparti sós mocsaras terület vegetációjának vízfogyasztását vizsgálta, ennek kapcsán említi meg a párolgás hatására jelentkező napi fluktuációt a tengerparti mocsár vízszintjeiben. Ezt a fluktuációt azonban az általa vizsgált területen erősen maszkolja az árapály hatása, így a szignál alakja az ő esetében nem alkalmas az evapotranszspiráció becslésére. Megállapítja viszont, hogy a vizes élőhelyek ET-jának becslésére a Pennman-Montieth módszer (az általa vizsgált módszerek közül) a leginkább alkalmas. Lundquist-Cayan (2002) az USA nyugati államaiban vizsgálják a vízfolyások vízjárásában megjelenő napi periódusú szignált regionális szinten. Vizsgálataik során már többféle mechanizmust (hóolvadás-fagyás, a vízfolyás-meder hidraulikus vezetőképességének változása, evapotranszspiráció, csapadék határozott napi periodicitású megjelenése) és így többféle típust vettek alapul a vízfolyások hidrográljában megjelenő napi periódusú hullámzás elemzésénél. E mechanizmusok közül legrészletesebben a hóolvadás indukálta típussal foglalkoztak. Bond et al. (2002) a lefolyási adatok alapján becsülték a vízfolyás-menti zóna evapotranszspirációját. A számitás elve az volt, hogy meghatározták a patak lefolyásából "hiányzó" vízmennyiséget, feltételezve, hogy a hajnali órákban mért vízhozam maximum az evapotranszspirációtól kevéssé befolyásolt. Ezután növényi nedváramlásmérések alapján becsülték a fás vegetációval fedett patak-menti terület aktuális evapotranszspirációját. Az egész vízgyűjtő vízfolyás-menti területeire vonatkozó hiányzó vízhozam és az egy négyzetméterre vonatkozó számított aktuális evapotranszspiráció értékeinek felhasználásával becsülték a lefolyás mintázatának módosításában aktívan részt vevő patak-menti vegetáció területi kiterjedését. Az adatok alapján lehetőségük nyílt a transzspiráció- és a jellemző napi lefolyás mintázata közötti fáziseltolások meghatározására is. Bauer et al. (2004) egy olyan módszert ismertetett, amely az ET rátát a talajvíz napi periódusú fluktuációja alapján számolja. Az Okavango-folyó (Botswana) deltavidékén mért adatok alapján tesztelték a módszert. Egy konceptuális modellt állítottak fel az ottani homokos víztartóra, két fix potenciálú peremmel és egy alsó vízzáróval. A konceptuális modell felső határán egy időfüggő napi lépcsőfiüggvény működött, mint ET. A problémát először analitikusan közelítették meg. Az analitikus megoldás alapján megállapították, hogy a megadott fix potenciálú peremek csak a vizsgált térrész szélein kb. l-l %-os hatástávolsággal fejtenek ki a vízjárás napi ciklusára befolyást. A telítetlen zóna figyelembevételére az 1D Richard's egyenletet használták a Brooks-Corey-féle megközelítést figyelembe véve. Végső soron a HYSTFLOW szoftver segítségével a terepen mért napi talaj vízfluktuációk alapján numerikusan is megoldották a problémát, úgy hogy a telítetlen zóna készletváltozása alapján átlagos napi ET adatokat becsültek. Boronina et al. (2005) a ciprusi Kouris vízgyűjtő vízfolyása esetében használta és fejlesztette kissé tovább, a számítás egyszerűsítése felé, a Reigner (1966) és a Bond et al. (2002) által javasolt módszert, ugyancsak a potenciális hídrográf s a napi szignált tartalmazó hidrográf közötti különbséget felhasználva a vízfolyás-menti zóna ET becslésére. 24 h ETZ = I (ö

max-ö) (2) 1=1/1