A Magyar Hidrológiai Társaság XXVI. Országos Vándorgyűlése (Miskolc, 2008. július 2-4.)
4. szekció: VÍZKUTATÁS, VÍZTERMELÉS, VÍZVÉDELEM - Gondárné Sőregi Katalin, Székvölgyi Katalin, Gondár Károly, Gyulai Tamás, Könczöl Nándorné, Kun Éva, SMARAGD-GSH Kft.: Egy új módszer az utánpótlódó felszín alatti vízkészlet számítására hegyvidéki víztestek területén
A HELP szoftver általános ismertetése A számítások helyességét döntően az befolyásolja, hogy hogyan számol a beszivárgást számoló szoftver. Az alábbiakban ezért röviden összefoglaljuk a HELP szoftver alkalmazási lehetőségeit. A szoftvert a természetes beszivárgási és lefolyási folyamatok leírásánál széles körben alkalmazzák, mert felépítésénél és könnyen kezelhetőségénél fogva az amúgy rendkívül komplex, soktényezős folyamatok is áttekinthetően értékelhetők (Gogolev, 2002). A HELP (Hydrologic Evaluation of Landfill Performance) programot az Egyesült Államok hadseregének vízügyi kísérleti állomásán (WES) (Waterways Experimental Station) fejlesztették ki, az EPA igényeinek megfelelően. A modell elsődleges célja, hogy vízháztartási számítások alapján segítsen a beszivárgási folyamatok leírásában. A HELP modell egy kvázi két-dimenziós, determinisztikus modell, mely egy adott térrész vízháztartás meghatározására szolgál. A modell időjárási, talajfizikai- és felszíni/morfológiai adatokat igényel, melyek meghatározzák a felszíni tárolás, a hóolvadás, a felszíni lefolyás, a beszivárgás, az evapotranszspiráció, a vegetatív növekedés, a talajnedvesség-tárolás, az oldal irányú felszín alatti megcsapolás, a telítetlen függőleges beszivárgás folyamatait. A modellezés eredményeként napi, havi, éves és hosszú-távú átlagos vízháztartási jellemzőket számíthatunk. A program építése során több szakterület részmodelljeit felhasználták. Így többek között a következőket: • CREAMS, lefolyás és eróziós modell (ARI, USA). • SNOW-17, hó felhalmozódás (Nemzeti Meteorológiai Szolgálat előrejelzési rendszere, Amerikai Egyesült Államok). • WGEN, mesterséges időjárás generátor (USDA Agricultural Research Service). • HSSWSDS, hidrológiai szimulációs modell szilárd hulladék-lerakóhelyeken történő beszivárgások felmérésére (EPA). A HELP modell a talajtani, geomorfológiai és növény-borítottsági információk mellett havi klimatológiai adatokat igényel a számítások elvégzéséhez. A havi csapadék, hőmérséklet és napsugárzási adatokat megadhatja a felhasználó, generálhatóak sztochasztikusan, vagy a program adatbázisából is átvehetőek. A HELP mind a felszíni, mind a felszín alatti folyamatokat modellezi. A felszíni folyamatok közé tartozik a csapadék, a hó felhalmozódás és olvadás, az esővíz felvétele a növényzet által, evaporáció a levelek által, felszíni lefolyás, a felszín alatti folyamatok közé az evaporáció a talajból, a transzspiráció, valamint vízszivárgás, átfolyás a szelvény egyes rétegein keresztül. A HELP meghatározza a napi felszíni beszivárgás mennyiségét. A csapadék és a hóolvadás összegéből kivonja a felszíni lefolyás, a felszíni víztározás (pl. a növények leveleinek felületén) és a felszíni evaporáció (pl. a növények felületén tárolt víz párolgása) összegét. A HELP szimulálja a napi felszíni vízháztartási folyamatokat is. A csapadék mennyiségét (eső és hó) hozzáadja a felszíni hótakaróhoz (ha van ilyen), és kiszámolja a hóolvadást, valamint a csapadéktározás többletet. A hótakaróból származó összes szivárgást ezután csapadékként kezeli, hótakaró jelenlétében, ami befolyásolja a felszíni lefolyás mértékét. A lefolyás számításához egy csapadék-lefolyás összefüggést használ, majd kiszámolja a felszíni evaporáció mértékét, azzal a megkötéssel, hogy a felszíni evaporáció mértéke nem haladhatja meg a felszíni hótakaró, valamint a felszínen tározott csapadékvíz összegét. A program feltételezi, hogy a hóolvadásból és a csapadékból származó vízmennyiségnek az a része, amely nem párolog el, vagy nem folyik le, beszivárog a talajba. A talaj vízelvezető és víztározó kapacitását meghaladó mennyiségű beszivárgás számítása esetén a többletet visszaforgatja a felszínre és hozzáadja a felszíni lefolyás vagy a felszíni víztározás mennyiségéhez. A felszín alatti vízháztartás folyamatának modellezése során az első figyelembe vett felszín alatti folyamat a talajból történő párolgás, majd a növények által az evaporációs zónából történő transzspiráció. A többi 4
