Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 2. szám - Fehér Zsolt Zoltán: Talajvízkészletek változásának geostatisztikai alapú elemzése - a rendelkezésre álló információk természete és feldolgozása
17 FEHÉl^^S^^^^^al^jv^zkészlete^^áltozásának^eostatisztikaj^lag^elemzése (1) A meteorológiai tényezők közül legnagyobb hatása a csapadéknak lehet. A csapadék mind időben mind térben jelentős heterogenitást mutat (Szabó J. 2012), következésképpen az interpolációk „low-pass” viselkedése miatt a csapadék nagyléptékű becslésére alkalmatlanok. Az összetettebb, számos fizikai tényezővel számoló numerikus modellekkel a lehulló csapadék mennyisége jól közelíthető. A problémát inkább az ilyen modellek számítás és adatigénye (leginkább a modellezés időléptékében készülő műholdképek, radarképek beszerzése és feldolgozása) jelenti. A befektetett források tehát nem szolgálnak akkora mennyiségű információval, hogy a talajvízszint történelmi változásainak elemzésére gazdaságosan alkalmazhatók legyenek. Ez alól kivételt jelent, a- mennyiben különféle klímaszcenáriókat kívánunk megvizsgálni. (2) A talajtani és földtani adottságok meghatározzák a csapadékból beérkező víz további sorsát illetve az eva- potranspiráció mértékét. Térben igen heterogén, a vizsgált léptékben viszont időben tekinthetjük állandónak. A modellezés léptékétől függ, hogy a jelenleg elérhető Ag- rotopo térképek illetve a MÁFI földtani térképek menynyire szolgálnak hasznos adatokkal. Ezen adatok mérnöki léptékben jól alkalmazhatók a lokális áramlási viszonyok elemzésére, és aligha hagyhatók figyelmen kívül pl. szennyezőanyagok terjedésének vizsgálatakor. A talajtani és földtani adottságok azonban nincsenek közvetlen kapcsolatban a talajvíz szintjével, csapadékadatok híján pedig információtartalmuk csekély mértékben javíthatja a becslési eredmények megbízhatóságát. (3) A felszínborítottság és a területhasználat jelentősen befolyásolja a beszivárgás mértékét. A mély gyökér- zetű fák a mélyebben elhelyezkedő talajvízszintek gyorsabb párologtatásához vezetnek. Ezek térben és időben i- gen változékonyak, és műholdfelvételek (pl. Corine Land Cover adatbázis, statisztikai adatok) alapján beépíthetők a numerikus modellekbe. Alkalmazásuk függ a modell céljától, csapadékadatok nélkül azonban nem vehetjük sok hasznát. Más kérdés, hogy ezek az adatok is csak az 1980-as évek elejétől (a multispektrális műholdas felvételezés kezdetétől) érhetők el, korábbi évekre történő alkalmazásuk a nagy szocialista tájátalakítások tükrében jelentősen csökkenti a numerikus modellekben való alkalmazhatóságukat. A távérzékeléses információk tovább növelik a numerikus modellek bizonytalanságát, hiszen a numerikus modellekben a felvételezés pillanatában rögzített állapotot extrapoláljuk más időpillanatokra. Ezen kívül a spektrális alapú szegmentáció önmagában is jelentős bizonytalanságokat hordoz, de a légkör összetétele, a beérkező fény erősségének változása, a légköri zavarokból eredő hibák a felszín kibocsátási spektrumát is jelentősen befolyásolják. További probléma a távérzékeléssel, hogy csak a „látható felszíni’'’ jelenik meg a felvételeken, így pl. nem látunk be a lombkorona alá. Itt teszünk említést arról, hogy a talajvízkészletek változásának nagy léptékű felmérése 2002 óta a NASA GRACE küldetésből származó gravimetriai adatok alapján is elvégezhető (Rodell, M. Famiglietti, J.S., 2002). (4) Az antropogén hatások jellemzően lokális, nagy frekvenciájú tényezők. A hatások közül könnyebben kezelhetők az épített területek hatásai: a csatornázott településeken a vízkivételnek és a kisebb beszivárgási tényezőnek köszönhetően a talajvíz mélyebben, a csatornázatlan településeken a vízkibocsátás miatt magasabban helyezkedik el. A nagy léptékű talajvíz modellezésben a- zonban nincs alkalmunk megvizsgálni, hogy a település általi vízszint módosítás a lakott környezet mekkora távolságra fejti ki hatását. Ennek megállapításához a településtől fokozatosan távolodó, egy vonalban elhelyezkedő kútsorok adatsoraira lenne szükség. A népesség vándorlása és a településszerkezet megváltozása jelentősen hat a talajvízháztartásra (Pálfai 1994), így a településeken létesített mérőállomások mellőzésével véleményem szerint nagy hibát követnénk el. A település hatása nagy léptékben könnyedén modellezhető, ha a létesített mérőkút szerepel a modell talajvíz a- datai között. Fontos megjegyezni azonban, hogy a településen kívüli lineáris objektumok (utak, vasutak) jelentősen megzavarhatják a regionális talajvízáramlást, a- mely lokálisan a talajvíz visszaduzzasztását is eredményezheti (pl. Barta et. al, 2011). Regionális léptékben ez a hatás kevésbé zavaró, tanulmányunk célját tekintve pedig a modellekben nem igazán mutatható ki, hacsak nincs hatással a mérőkútban mért vízszintre. (5) Az antropogén hatások közül nehezebben kezelhető az öntözés és a szivattyúzás hatása, hiszen egyrészt évszakosán változó tevékenységről van szó, másrészt mértéke függ az éppen termesztett növény vízigényétől, illetve a hidrometeorológiai tényezőktől. Illegálisan működő, területileg elszórtan és időben is nehezen követhető szivattyúzás kis léptékben fejti ki hatását, az értékelést zavaró szerepe lehet viszont akkor, ha a közelében létesített észlelő kút adatot bevonjuk az észlelt adatok közé. Komoly gondot jelent, hogy amíg a talajvíz változásairól akár fél évszázadra visszamenőlegesen is vannak részletes adataink, az öntözésekről nincsenek érdemi információink. (6) A csatornahálózatok vízállás adatai sokat segíthetnének a talajvíz modellezés szempontjából: ebben az e- setben nem pontszerű, hanem lineáris információhoz juthatnánk a talajvízállás tekintetében. Ezek az adatok a- zonban hosszabb időtávra nem állnak rendelkezésre. A vízállás adatok helyett bevett szokás a csatornák ún. „működési szabályainak” modellbe építése, amely esetünkben még akár kivitelezhető is, ellenben minden e- gyes csatorna geometriai tulajdonságainak feldolgozása (bemérése) a vizsgálati lépték mellett nem szolgáltatna a befektetett munkával arányos információt. (7) A folyók vízszintje az adott terület „legalacsonyabb” talajvízszintjeként értelmezhető. Következésképpen a talajvíz modellezés szempontjából nem kapunk új információt, hiszen két talajvíz áramlási rendszer határvonaláról beszélünk. Jelentősége legfeljebb árvizek idején lehet (Ubell K, 1964). A folyó vízszintjéből eredő talajvizet visszaduzzasztó vagy leszívó hatásokat nehéz jellemezni. Egyik legfőbb befolyásoló tényezője a folyót övező földtani közeg, amely azonban nagy léptékben szintén erős változékonyságot mutat. A másik, hogy a megemelkedett folyóvízszint talajvízre gyakorolt hatása az áradás tartósságától is nagymértékben függ. A vízszint hatásának elemzésére viszont csak néhány, jellemzően a felső illetve középső Tisza szakaszok mentén kia
