Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 2. szám - SZAKMAI CIKKEK - Bíró Tibor: A hazai belvízkutatás néhány időszerű kérdése
Bíró Tibor: A hazai belvízkutatás néhány időszerű kérdése 9 A belvíz kialakulásában szerepet játszó tényezők (talajtani és sekélyföldtani tényezők, talajvíz, művelési ág, stb.) figyelembevételével a gyakorisági térképeket továbbfejlesztették. A 1:200 000-es méretarányú térképek négy, illetve három veszélyeztetettségi kategóriát tartalmaztak az Alföld teljes területére (Pálfai 1994). A térinformatikai eljárások fejlődésével - ugyanezen elv mentén, de a kiváltó-befolyásoló tényezők és az elöntések közötti térbeli összefüggéseinek feltárásával - újabb kategória-térképek készültek a Berettyó-Körös vidéki mintaterületre (4. ábra) és Pest megyére (Thyll és Bíró 1999, Bíró és társai 2000, 2001). A Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Halászati és Öntözési Kutatóintézetének, majd Öntözési és Vízgazdálkodási Önálló Kutatási Osztályának vezetésével ehhez a módszerhez hasonlóan, de azt továbbfejlesztve készült el Békés megye veszélyeztetettségi térképe, valamint az országos áttekintő térkép is (5. ábra). A szintézis térkép 6 befolyásoló tényező és az elöntési gyakorisági térképek közötti regresszión alapult (Körösparti és társai 2009). BcHütnekenyseg icfkepcK* — m 5. ábra. Országos veszélyeztetettségi térkép Forrás: URL4 Figure 5. Excess surface water risk map of Hungary Source: URL4 A korrelációkon alapuló veszélyeztetettség térképezésének örök dilemmája a kiváltó-befolyásoló tényezők, mint független változók közötti kapcsolatok (pl. dombor- zat-talaj-művelési ág) kezelése. A kiváltó tényezők közötti belső kapcsolatrendszert, az autókorrelációt, a nem lineáris összefüggésekből származó bizonytalanságokat Van Leeuwen (2012) neurális hálózatokon alapuló új klasszifikációs eljárással kezelte. A veszélyeztetettségi térképezésben az elmúlt két évtizedben számos új eredmény jelent meg. Az új technológiák, eljárások, elméletek próbálják kiküszöbölni a belvizek tér- és időbeli megjelenésének véletlenszerűségéből származó bizonytalanságokat. A földi méréseket ért kritikákat a távérzékelés sem tudja maradéktalanul eloszlatni. Bár az összegyülekezés dinamikájának feltárásában pótolhatatlan eszköz és nagyságrendekkel több információt biztosít számunkra a telemetria, kiértékelése továbbra is tartalmaz szubjektivitásokat. A veszélyeztetettség objektív meghatározásához a belvizek dinamikájának minél pontosabb megismerésén keresztül vezet az út. Hidrológiai modellezések A belvizet kiváltó okok jól ismertek: tartós csapadék, ennek következtében előálló telített talaj, illetve magas talajvízszint, nagymennyiségű hóban tárolt csapadék, talajfagy, gyors hóolvadás, illetve azzal egyidejű esőzések. A kiváltó és befolyásoló tényezők együtthatásának értékelése tapasztalati úton alig lehetséges, ezért is nem jutunk sokkal közelebb a veszélyeztetettség objektívebb meghatározásához, és ez az egyik oka a pontatlan előrejelzésnek is. A belvizek természetének kiismerésében a belvízhidrológiai kutatásoknak, azon belül a belvízi ösz- szegyülekezés folyamatleírásának van meghatározó szerepe. A belvízrendszerek hidrológiai folyamatainak vizsgálatára alapvetően két irányvonal alakult ki. Az egyik az elvezetett vízmennyiséget az érkező csapadék lefolyást képező hányadából, az összegyülekezés folyamatát vizsgálva határozza meg. A másik irányzat nem a hagyományos rendszerelméleti megközelítést alkalmazza, a tényleges elöntési és elvezetési adatokból indul ki (Koncsos és Balogh 2009). A belvizek folyamatalapú matematikai leírásával több kutató is foglalkozott (Kienitz 1970, Ijjas 1982, Vágás 1989, Pálfai 1989, Kozák 2006, Szlávik és társai 2009;). A felállított modelleknek alapvető korlátja a hiányos térbeli adatellátottság, emiatt számos egyszerűsítést kénytelenek alkalmazni, eredményeik öblözeti szinten értelmezhetők. A térinformatikai és a távérzékelési eljárásokat professzionálisan alkalmazó hazai tudományos műhelyek térképezési eljárásai épp a térbeli felbontásban erősek, de a belvízi jelenség hidrológiai folyamatairól, annak időbeni lefolyásáról nem nyújtanak információt. Az öblözeti szintű hidrológiai elemzések és a geoinformatikai megoldások előnyeinek egyesítésére eddig nem sok próbálkozás született. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszékén az eddig ismert belvízkutatási módszereken bizonyos értelemben túllépve, a tér és időbeliséget párhuzamosan kezelő integrált hidrológiai modell felállítását végezték el. A háromdimenziós területi és az egydimenziós mederbeli folyamatok dinamikus leírását algoritmus szinten kapcsolták össze ( Kozma 2014). Ez a belvízkutatási módszer forgatókönyv szemléletű, a hidrológiai-hidrodinamikai folyamatok fizikai leírására épül. A Szamos-Kraszna közi mintaterületre részletes kockázatértékelést is végeztek (Kozma és társai 2013). A belvíz hidrológiájának elemzéséhez több modellkörnyezet áll rendelkezésre (pl. MIKE SHE, HEC-HMS, MODFLOW, WR-IHM). A fizikai alapú modellek adatigényének kielégítéséhez, - mely alapjaiban határozza