Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 2. szám
29 Kozma Zsolt: A síkvidéki hidrológia és a belvíz vizsgálata folyamatalapú modellezéssel: kihívások és lehetőségek technikai feltételeket is támaszt, úgymint könnyen használható, stabil felhasználói felület (GUI), gyors szimuláció, elő- és utófeldolgozási funkciók, jó dokumentáltság és fejlesztői támogatás. Részben a fentiekkel magyarázható az, hogy bár a hidrológiai folyamatok numerikus modellezése jelentős hazai iskolával rendelkezik, és az adatellátottság terén is érdemi javulás történt, a síkvidéki vízgyűjtők dinamikus, osztott paraméteres szimulációjára egyelőre mégis csak kevés alkalmazási példa ismert. Az elérhető IHM-ek közül a tapasztalatok alapján a feladatra alkalmasnak bizonyul a MIKE SHE modell (illetve a MIKE SHE-MIKE 11 kapcsolt modell). Több tanulmány bizonyítja, hogy az évtizedek óta fejlesztett szoftver képes a vízmérleg komponensek realisztikus becslésére, emellett különböző vízkormányzási (Bohlen és társai 2014) és területhasználati beavatkozások (Duranel 2015) hatásainak leírására, előre jelzésére. Emellett számos esetben használták már wetlandek (lápok, mocsarak, nedves gyepek, egyéb vizes élőhelyek) leírására is (Thompson és társai 2004, Liu és társai 2007). Ma és társai (2016) részletesen tárgyalják, milyen lehetőségek és nehézségek merülnek fel a MIKE SHE ökohidrológiai célú alkalmazása során. A vizes élőhelyeken elért sikerek jelentőségét az adja, hogy esetükben sokszor hasonló hidrológiai folyamatok dominálnak, mint a ma belvízjárta, de egykor szintén vizes élőhely jellegű területeken. Ezt támasztja alá az is, hogy hazai viszonylatban több belvízöblözet lefolyás viszonyait vizsgálták már MIKE SHE-vei (B enyhe és társai 2014, Právetz és társai 2015, van Leeuwen és társai 2016, VITUK1 2017). A nemzetközi gyakorlatban elérhető szoftverek hazai alternatívájaként, egy kutatás-fejlesztési projekt keretében készült el a WateRisk Integrált Hidrológiai Modell (WR-IHM), amit munkatársaimmal elsősorban síkvidéki vízgyűjtők vizsgálatára használtunk: éghaj lati-vízkormányzási-területhasználati forgatókönyvek elemzése több mintaterületen (Koncsos 2011, Jolánkai és társai 2012), belvíz veszélyeztetettség és kockázattérképezés a Szamos-Kraszna Közben (Kozma és társai 2013), a klímaváltozás és a vízpótlás hatásai a Duna-Tisza közi Homokhátságon (Kardos és Koncsos 2018) és ökológiai fókuszterületek kijelölésének alternatívái a Marosszögben (■Ungvári és társai 2018). A konkrét szoftvertől függetlenül a számítások a környezeti viszonyok tér- és időbeli változásait leíró nagy mennyiségű térképes, táblázatos és idősoros adatra alapulnak, melyeket a vizsgált terület térinformatikai adatmodellje tartalmaz. A bemenő adatok általában öt csoportba sorolhatók: geometria, paraméterezés, kezdeti- és peremfeltételek és a számítások kalibrálására, ellenőrzésére használt adatok. Az /. ábra a Szamos-Kraszna Közre kidolgozott WR-IHM adatmodell néhány jellemző térképi és idősoros elemét mutatja be szemléltető jelleggel. A szimulációkhoz használt térképi állományok a nagy számítási igény miatt 100 m felbontásúak, a vektorosan kezelt meder-hálózat 800-nál több keresztszelvényt, 7 szivattyút és 26 zsilipet tartalmaz, a hidrometeorológiai idősorok napi lépésközűek (az adatbázis részletes ismertetése megtalálható: Kozma 2014). Az adatmodell és az arra alapuló számítások az azóta megépült Szamos-Kraszna Közi árvízi vésztározó megépítése előtti állapotokat tükrözik. A tározó lehetséges hidrológiai hatásait Kovács Nóra Rebeka vizsgálta diplomamunkájában (Kovács 2015). 1. ábra. A Szamos-Kraszna Köz adatmodelljének elemei Balra: a GIS fedvények egy része (fentről lefelé: természetes és mesterséges vízfolyás hálózat; 2000 évi elöntések műholdképei; területhasználat; domborzat, FAO talajtextúra osztályok térképei 4 mélységből). Jobbra: az idősoros peremi adatok egy része (fentről lefelé: vízhozam a Szamoson; napi csapadékösszeg és napi átlagos léghőmérséklet Kisvárdán) Figure 1. Data model components of the Szamos-Kraszna Pilot area Left: some GIS layers (from top to bottom: natural and artificial channel network; satellite image of excess water from year 2000; land use; terrain; FAO textural class maps for 4 depths). Right: some of the boundary condition time series (from top to bottom: discharge of River Szamos; daily summed precipitation and daily average air temperature at Kisvárda)
