Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 2. szám
Nagy Eszter Dóra: Tározóvízállás előrejelezhetőségének vizsgálata a Kebele-patak vízgyűjtőjén 71 Figure 1. Map of the study area A vízgyűjtőn a területhasználat közel 1:2 arányban erdős, illetve mezőgazdasági jellegű, a városias területek aránya elenyésző. A területen jellemző fizikai talajféleség a vályog, mely típusa szerint a „gyenge víznyelésű, igen gyenge vízvezető-képességű, erősen víztartó, igen kedvezőtlen, szélsőséges vízgazdálkodású talajok” csoportjába tartozik (https://maps.rissac.hu:3344/webappbuilder/apps/2/). A teljes, 180 km2-es vízgyűjtő területhez tartozó leghoszszabb lefolyási úthossz 34 km, melyhez 195 m szintkülönbség mellett átlagosan 0,6% esés tartozik. A két részvízgyűjtő morfológiája nem teljesen azonos. A Kebele-patak elnyújtottabb alakjából adódóan fajlagosan kisebb tetőző vízhozamok, nagyobb eséséből adódóan viszont rövidebb összegyülekezési idő várható. A vízgyűjtőn létesített tározó célja az alvízi mezőgazdasági területek árvízi elöntésének mérséklése. A tározó tehát zöldtározóként üzemel, az árvízmentes időszakok során a tározótér üres. A tározótér területe nem tartozik teljes egészében a Vízügyi Igazgatósághoz, így a magánterületek elöntése esetén a tulajdonosoknak kártérítés fizetendő az elöntési idő alapján. A vízállás előrejelzésének (ezzel együtt az elöntési idők becslésének) jelentős gyakorlati haszna volna a kártérítési költségek mérséklésében, mely a tározó üzemeltetésekor annak gazdaságos kezelését is elősegítené. A tározó különlegessége, hogy a két vízfolyás két külön műtárgyon kerül átvezetésre a tározó töltésén. A vízfolyások vízhozamaival arányosan kialakított átereszes, síktáblás elzárással szabályozható műtárgyak és az árapasztó bukók biztosítják az árhullámok levezetését. A mértékadó vízhozamokat megfelelő mennyiségű mért adat hiányában (hidrológiai analógiát feltételezve) a szomszédos Kerka és a távolabbi Zala vízgyűjtők mért idősoraira támaszkodva, valamint empirikus módszerek segítségével határozták meg (Szilágyi 2007). A tározóba érkező mértékadó terhelésnek a 100 éves visszatérési idejű 94 m3/sos vízhozammal tetőző, 7,5 millió m3-es árhullámot tekintették, melyet 24 órás, 130 mm-es csapadékösszeg vált ki a Kebele-patakon 0,3 5-os, a Szentgyörgyvölgyi-patakon 0,27-os lefolyási hányad mellett. FELHASZNÁLT ADATOK A vízgyűjtő modellje az ingyenesen letölthető (https://land.copemicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eudem-vl.l?tab=download) EU-DEM (Digital Elevation Model over Europe) terepmodell segítségével készült. A tározó műszaki paramétereit a Nyugat-dunántúli Vízügyi Igazgatóság bocsájtotta rendelkezésre. Ismertek a tározó morfológiai jelleggörbéi, a tározó üzemrendje (azaz a különböző üzemállapotokhoz tartozó zsilipnyitások), valamint a tározó műtárgyainak fontosabb méretei. Vízrajzi adatok tekintetében két szelvényre készül mért vízállásból származtatott vízhozam idősor, valamint a tározó két műtárgyánál rögzített tározó vízállás idősor, szintén a Nyugatdunántúli Vízügyi Igazgatóság jóvoltából. A felhasznált csapadék adatok az ECMWF re-analízis adatbázisából (https://cds. climate. copemicus.eu/cdsapp#!/home) származó, grid alapú, órás csapadékmezők. Ezen adatok térbeli felbontása 0,l°x0,l° (7,6x11,1 km). A Nyugat-dunántúli Vízügyi Igazgatóság több felszíni állomást is üzemeltet a vízgyűjtő terület közelében, azonban ezen állomások adatai nem voltak minden esetben használhatók a csapadéklefolyás modellezés során. Mindemellett az előrejelzett csapadékidősorok is az ECMWF adatbázisból származtak az Országos Meteorológiai Szolgálat jóvoltából, így végül azonos forrásból származó adatokkal került futtatásra a modell a kalibráció és az előrejelzés során is. A grid rácspontjait és a felszíni állomások elhelyezkedését a vízgyűjtőhöz viszonyítva a 2. ábra szemlélteti. Jelmagyarázat • ECMWF grid Típus + Csapadék • o Tározó vízállás ▼ Vízállás (vízhozam) □ Vízgyűjtő határ Kilometers + + 2. ábra. A felszíni mérőállomások és a csapadékmező rácspontjainak elhelyezkedése Figure 2. Location of the gauging stations and layout of the precipitation grid MODELL FELÉPÍTÉSE A modell felépítésének megválasztásakor alkalmazott alapelv, hogy a kutatás során az egyszerűbbtől haladjunk az összetettebb modellek felé. Ezáltal ellenőrizhetővé válik, hogy a modell részletezésével, bonyolításával milyen javulás érhető el az eredményekben. Amennyiben nem érhető el javulás, elkerülhető az alkalmazott modell felesleges túlbonyolítása. Kezdésként egy determinisztikus, öszszevont paraméterű, esemény alapú csapadék-lefolyás modell került összeállításra a HEC-HMS szoftver segítségével, mely egy amerikai fejlesztésű, ingyenesen hozzáférhető (bár nem nyílt forráskódú) program. Ezt a modellt már többször alkalmazták sikeresen hazai vízgyűjtők modellezésére (Pirkhoffer és társai 2010, Széles és társai 2010, Nagy E. D. és társai 2016, Nagy G. és társai 2016). A tározó, összetettsége miatt, nem volt beépíthető ebbe a modellbe, így a tározást számító modul külön került programozásra MATLAB használatával. Utóbbi a Mathworks által fejlesztett programozási nyelv és program. Annak el
