Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
Tamás János és társai: Integrált városi hidrológiai modell módszertani alapjai vízgyűjtő-gazdálkodási tervezés támogatásához 59 A domborzat térképek és a területhasználati térképek használatával azonosíthatók azok a raszterek is, amelyek a modellben felszíni viztestként (itt felszíni állóvizekként) értelmezhetők. Ezek időben változó vízszintjei - amelyek rendszeresített vízmércék vagy terepi mérések alkalmazásával számszerűsíthetők - jelentik a tározás változását. Ennek aktuális értéke minden egyes felszíni víztest, illetve az azokat reprezentáló raszterek esetében kiszámítható a raszter méretének és a változás értékének szorzatával (2. képlet), részletesebb információk rendelkezésre állása esetén az egyes tározók jelleggörbéinek használatával (Madarassy 2003): AS = Y.i Afit ■ A (2) ahol AS = a tározott vízmennyiség változása, Ahj =a vízszintmagasság változása az i-edik vízborított rasztemégyzeten A = a rasztemégyzet területe. Abban az esetben, ha a felszíni vizek aránya kicsi és a vízmérlegszámítással érintett időszak éves nagyságrendű, a tárolásban bekövetkezett változások a vízmérlegből elhagyhatók (EC 2015). A debreceni példán számításaink szerint a település felszíni állóvizei 1 m-es vízszintemelkedés során a lehullott évi csapadék mennyiség 1 %-át tudnák tárolni, mely a többi értékhez képest elenyésző. Kisebb területek, illetve rövidebb időszakok esetén a tározás változása a vízmérleg számottevő arányát adhatják, ekkor a részletes kalkuláció indokolt lehet. A felszíni víztestek potenciálisan aktív részei lehetnek a hidrológiai folyamatoknak, mind szélsőséges vízveszteség (például aszály), mind pedig vízfelesleg (például extrém csapadékhullás vagy hóolvadás) esetén. Ugyanakkor fontos szerepük lehet a beépített területeken lehullott, de onnan kivezetett víz tárolásában öntözési, rekreációs és egyéb célú hasznosítása szempontjából. Ezért a döntési folyamatok lefolyási modelljeiben javasoljuk ezeknek a területeknek a külön kezelését, mind térbeli mind időbeli szempontok alapján. Beszivárgás A beszivárgás számításához alapvető bemeneti adatokként elsősorban földtani és talajtulajdonságok ismeretére van szükség. Noha a földtani adottságok jellemzően nem változnak meg emberi léptékben mérve, egy terület talajjellemzői különösen városi környezetben már inkább. Általában a tereprendezések és építkezések miatt módosulnak a városi területek talajai, amelyek új talajtípust eredményeznek, amelyet összefoglaló néven városi és ipari talajoknak nevezünk (Lehmann 2006, Rossiter 2007). Ezeket a hagyományos talajtérképek ritkán írják le, továbbá a hidrológiai tulajdonságaikat sem lehet könnyen meghatározni, mivel ezek a talajok általában különféle anyagok keverékei és fiziko-kémiai, valamint geometriai jellemzőik nagy változatosságot mutatnak. Ezek a tényezők nehézségeket jelentenek a beszivárgás számításánál olyan nem fedett városi területeken, ahol potenciális beszivárgás történhet. Mivel nem volt lehetőségünk vizsgálati területeink feltérképezésére ebből a szempontból, ezeket a jelen modellbe nem építettük be. A fizikai talaj féleség meghatározza a területre jellemző beszivárgási görbét és minimális beszivárgási kapacitást (FA O 1990), melyből a csapadékhullások intenzitásának és hosszának ismeretében az infiltrációs együttható becsülhető. A modellbe így a fizikai talajféleség alapján 5%, 10%, 15% és 20%-os infiltrációs együtthatóval rendelkező zónákat határoztunk meg: például a szikes és iszapos, agyagos területeken alacsony az infiltrációs együttható értéke, míg a lösznél és a homoknál pedig magasabb (7. táblázat). 1. táblázat. Fizikai talajféleségekre becsült beszivárgási együttható értékek Table 1. Estimated infiltration coefficient values for physical soil types Fizikai talajféleség infiltrációs együttható (%) homok 20 lösz 15 homok, iszap 15 iszap,lösz 10 lösz, iszap 10 iszap 10 mésziszap 10 homok, agyagos iszap 10 szikes talaj 5 iszap, agyag 5 A beszivárgással kapcsolatban fontos kiemelni, hogy a szél vagy a víz által szállított finom por jelentősen, de nem permanens módon módosíthatja egy terület beszivárgási tulajdonságait. Ahol akár csak egy vékonyabb réteg finom szemcseméretű üledék felhalmozódásra kerül, ott vízzáró kéreg alakul ki, amelynek következtében a beszivárgás csökken. A talaj tömörülése, amelyet a szállítás és a tereprendezés okoz, szintén csökkenti a beszivárgás mértékét, mivel a tömörítés miatt a talaj pórustérfogata csökken. Fontos egy adott terület felszínborításának és talaj fedettségi százalékának meghatározása, mivel a beépített fedett területek, amelyek a városok meghatározó jellemzői széles térbeli heterogenitást mutatnak. Még egy típuson belül is meg lehet mérni a nagyobb különbségeket. A nagy blokkházakból épített lakóövezetek és a kertekkel lakott lakóövezetek hidrológiai szempontból is nagyon különböznek egymástól. Az első esetben alacsonyabb beszivárgás várható. Ahhoz, hogy a felszínborítottság mértékét a településen belül becsülni tudjuk, szintén vizsgáltuk a vegetációt, az NDVI érték változásából meghatározott adatokat felhasználva. A fedett területek megkülönböztetése céljából kiszámoltuk a 2018. februári és májusi NDVI értékeket és a kettő közti különbséget. Értelmezésünk szerint, ahol a februári időszakban a vegetáció téli aktivitásának megfelelő NDVI értékek határozhatók meg, ott a városon belül zöld felület, nem fedett terület található. Amennyiben az egy pixelen belül (10 m* 10 m) egyaránt található fedett és nem fedett térrész, ott az NDVI érték a beépítettség arányának függvénye (4. ábra). A fedett és fedetlen területek pontos aránya az adott pixelen belül a környező fedett és fedetlennek azonosított pixelek értékeinek használatával határozhatók meg. Ez a művelet gépi tanulással (osztályba sorolás) pontosítható és kalibrációval ellenőrizhető. E pontosítás hiányában a részben fedett területekre 50%-os fedettségi érték használható.
