Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
Tamás János és társai: Integrált városi hidrológiai modell módszertani alapjai vízgyűjtő-gazdálkodási tervezés támogatásához 57 Az Egyesült Nemzetek Szervezete (ENSZ) által 2016- ban elfogadott, a városokhoz való jogról szóló charta kijelenti, hogy biztosítani szükséges a környezeti fenntarthatóságot a tiszta energia és a földerőforrások fenntartható felhasználásának elősegítésével a városi fejlesztések során, az ökoszisztémák és a biológiai sokféleség védelmével. Ebbe beleértik az egészséges életmódot, a természettel összhangban történő fejlődést, a fenntartható fogyasztási és termelési minták előmozdítását, a városi ellenálló képesség fejlesztését, a katasztrófakockázatok csökkentését, valamint az éghajlatváltozás enyhítésével az ahhoz való alkalmazkodást az ENSZ által elfogadott 6. fenntartható fejlődési céllal (SDG 6) együtt (Internet 1). Kijelenthető, hogy komplex tervezési és cselekvési programokban látják a jövőt. A Tisza vízgyűjtő területén a vízgyűjtő-gazdálkodás és a városi hidrológiai rendszerek tervezését eddig elkülönítették, noha a különböző ágazatok ugyanazokat a vízkészleteket használják. Számos esetben konfliktus alakult ki a különböző döntéshozatali folyamatok során. Hagyományosan a városi vízgazdálkodás egyes kérdéseit különféle tudományágakban külön-külön tárgyalják és oktatják, mint a mérnöki munka, természet- és környezettudomány, természetvédelem (Fletcher 2013). így, ha a várostervezés különböző területein működő szakértők közötti kommunikáció nem megfelelő, az akadályt jelent. Sok nagyvárosban, a városi hidrológiai rendszerekben eltérő és kevésbé összehangolt döntéshozatali mechanizmus működik: az esővíz, az ivóvíz és a szennyvízkezelés nincs közös keretbe integrálva (Mourad és Krajewski 2002). Ez nem teszi lehetővé a hidrológiai ciklus lezárását a városi területeken, a fejletlen rendszerek fenntartása költséges, és még csak nem is hatékony. Ezek javítása a különféle szakterületek bevonásával, koordinált módon, korszerű eszközökkel kivitelezhető lehet. A városi hidrológia fókuszában áll a vízelvezetés, a megnövekedett csúcskibocsátás és a városi vízfolyások áradása, de ezek mellett a hagyományos hidrológiai tényezők, úgymint a beszivárgás és az evapotranszspiráció (ET) alakulásával is foglalkozni kell (Fok és társai 1975, Waananen 1969). A természeti és a városi/müvi tényezők és hatások együtt járulnak hozzá a városi hidrológia heterogenitásához {Brandes és társai 2005, Schwartz és Smith 2014). A lassú reakció integrálja a domináns változásokat, az urbanizációt kísérő, sok esetben nem kívánatos vízgyűjtő-szintű folyamatokat. Általános, és már évtizedek óta fennálló probléma Ennek az egyenletnek a megoldásához ki kell számolni az összegzés egyes részeit. Ehhez a következő adattípusokat alkalmaztuk: párolgás, városi földhasználat, földborípéldául a talajvízszint csökkenés, amelyet a sekély mélységű talajvízszivattyúk használata fokoz. Az urbanizáció általában megváltoztatja a gyors vízáramlást, növekszik a lefolyási hányados és a csúcskibocsátás (Beighley és Moglen 2002, Farahmand és társai 2007, Huang és társai 2008). A városi hidrológiai elemzések integrált megközelítését digitális városi modellek tudják támogatni akár 2D, akár 3D formátumban (Niemczynowicz 1999). A távérzékelési technológiák (pl. spektrális képfeldolgozás), a nyilvánosan elérhető GIS-adatok nagy városi területeket képesek gyorsan és költséghatékonyan lefedni, csökkentve a városi hidrológiai modellek térbeli bizonytalanságát, és javítva a döntések térbeli hatékonyságát. A városi hidrológia igényli az egyszerű és új technikák fejlesztését, mindkettő a technikai kihívásokkal foglalkozik városi környezetben, reagálva a városi közösségek igényeire {Fletcher 2013). A térinformatikai tudományok egy speciális területe a városi környezetek vizsgálata, amely ökológiai, klimatológiai, társadalom és gazdaságföldrajzi, energetikai, hidrológiai stb. szempontból is vizsgálhatja a kiválasztott városi területet {Csorba 1996, Rózsa 2004, Unger és társai 2006, Bttday 2016). Erősen strukturált, több, akár egymással részben átfedő fázisban, időben és térben egyenetlen módon alakított és változó környezetről van szó, amely megnehezíti az egzakt leírásokat, az összehasonlíthatóságot. Jelen cikkben bemutatott eredmények az INTERREG Danube Transnational Programme keretében támogatott JOINTISZA projekt során végzett kutató munka eredményeinek egy részét tartalmazzák {Tamás és társai 2019a és 2019b), mely kutatás fö célja a városi területek hidrológiai ciklusát befolyásoló térbeli tényezők feltárása volt. Az eredményeket két nagy és növekvő lélekszámú városra, Debrecenre és Nagyváradra alkalmazva mutattuk be a projekt során, a jelen cikkben a módszertan bemutatásához a projektben készített térképeket használtuk fel. ANYAG ÉS MÓDSZER Modellezés A városi vízforgalom kiszámításához kifejlesztett általános modellkoncepció szerint a lefolyást becsülni lehet a tényleges evapotranszspiráció és a beszivárgás mennyisége mellett az összegyűjtési területek vízmennyiségével, a városi vízinfrastruktúra rendszeréből származó vízbevitellel és a városban zajló tevékenységek becslésével. A kapott adatokat a csapadék mennyiségéből extraháljuk (7. ábra). tás, digitális domborzat modell (DEM), lefolyástalan felszíni víztestek, felszíni földtan, talajjellemzők, felszín alatti víz kitermelés és a városi víz-infrastruktúra (2. ábra). 1. ábra. A városi vízmérleg számításának általános modellkoncepciója Figure 1. General model concept for urban water balance calculation
