Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

3. szám - Széles Borbála–Torma Péter–Hajnal Géza: A Bükkös-patak vízgyűjtőjének hidrológiai vizsgálata

43 A részvízgyűjtő területet pontszerűen ábrázolt úgynevezett watershed jeleníti meg, melynek nagyságát bemenő adatként meg kell adni. A részvízgyűjtőkön összegyűlt víz gyűjtőpontokban (junction) koncentrálódik. Az egyes gyűjtőket pedig vízfolyások (reach) kapcsolják össze, amelyek hosszát a program bizonyos számítási eljárások során igényli. A 9. ábra a modellben használt vízgyűjtő modellt mutatja, amelynek összetettsége (számos oldalág és részvízgyűjtő) a kalibrációt jelentősen megnehezítette. A meteorológiai modell a csapadékkal, párolgással és párologtatással, illetve hóolvadással számol, melyek közül csak a csapadékkal foglalkoztunk. A részmodell feladata mért adatok vagy csapadék maximum függvények felhasználásával kiszámítani a vízgyűjtőt elérő teljes csapadékmennyiséget. Miután egyetlen, a vízgyűjtőn kívül elhelyezkedő állomás csapadékadatai álltak rendelkezésünkre, így a csapadék térbeli eloszlását homogénnek kellett feltételeznünk a teljes területre. A kalibráció elvégzéséhez a mért vízhozamidősorokat szintén bevittük a modellbe. 8. ábra: Egyszerűsített vízgyűjtő terület modellje 9. ábra: A Bükkös-patak vízgyűjtő területének modellje (készítette: Keve Gábor, 2011) 3.1. A modell hidrológiai elemeinek ismertetése A HEC-HMS több számítási módszert kínál a felhasználók részére, melyeket az Egyesült Államokban fejlesztettek ki, így magyarországi területeken az eltérő éghajlati és domborzati viszonyok miatt csak komoly odafigyeléssel alkalmazhatók, továbbá az egyes segédletekben javasolt paraméter beállításokat is értékelni kell. Az alábbiakban az általunk választott számítási eljárásokat ismertetjük. Növényzet egyszerű figyelembe vételére több módszer választható. A legegyszerűbbet (Simple Canopy) választottuk. Itt egy a szimuláció elejére vonatkozó, százalékban megadott kezdeti tározott vízmennyiséget (Initial storage) s a növényzet által maximálisan felfogható, mm -ben megadott vízmennyiséget (Max Storage) kell megadni. A veszteségek számítására az Initial and Constant Loss Method-ot választottuk, mivel ez a módszer igényli a legkevesebb bemenő adatot, amely nagy előnyt jelentett, mert a terület talajviszonyairól nem állt rendelkezésünkre megfelelő mennyiségű információ. A kezdeti veszteség (Initial Loss) a leesett csapadékmennyiségből beszivárgó vagy a részvízgyűjtőn eltárolt vízmennyiséget jelenti, a felszíni lefolyás kezdete előtt. A Constant rate paraméter azt szabja meg, hogy a kezdeti veszteség elérését követően mekkora arányú a további beszivárgás. Az árhullám transzformációnál hét módszer közül lehetett választani, amelyek közül a meder változatossága (kiépítetlen, kavicsos, erdei patakmeder) miatt újból a csupán egy paraméter beállítását igénylő SCS transzformációs módszert választottuk ki. A késleltetési időket a részvízgyűjtők területeinek arányában súlyozva határoztuk meg. A felszín alatti hozzáfolyás (Baseflow) meghatározásánál, mivel a területre jellemző, hónapokra bontott konkrét értékek nem álltak rendelkezésünkre, a lineáris tározó (Linear Reservoir) modellt választottuk. Ez módszer a felszín alatti víz tározódását és mozgását egymás utáni tározók töltődésén és ürülésén keresztül közelíti. Esetünkben mindöszsze egy talaj vízréteget definiáltunk. Kétféle paramétert kell kiválasztani az egyes talaj vízrétegekre: egy kezdeti értéket m

3/s-ban (GW Initial) és egy tározási együtthatót (GW Coefficient). A lefolyási módszerek közül a patakszakaszokra a csupán egy szabad paramétert igénylő késleltetési (Lag) módszert használtuk, mely rövid vízfolyásokra ideális. Az itt beállított idő az árhullámok levonulását jelenti. Az általunk választott értékek a patakszakaszok térképről lemért hosszaival arányosak. 3.2 . Vizsgált időszakok kiválasztása A modell felállításához, ellenőrzéséhez és a vizsgálatokhoz összesen 14 árhullám csapadék-vízhozam adatsorai álltak rendelkezésünkre. Ezek közül csak a 2008. júliusi, 2010. júniusi, 2009. februári, 2010. szeptemberi, 2010. áprilisi, 2011. januári és 2010. májusi, 2011. márciusi