A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIX. Országos Vándorgyűlése (Nyíregyháza, 2022. július 6-8.)

5. szekció - Hidrológia, hidrogeológia, hidraulika, numerikus modellezés - 2. Batki Bruno Barnabás (NYUDUVIZIG): 2020. évi nyári nagycsapadék okozta árhullám vizsgálata a Marótvölgyi-csatornán

Ahol M a napi hóolvadás mm-ben, Ta napi középhőmérséklet, Tb az „bázishőmérséklet" vagyis az a hőmérséklet ami felett feltételezzük, hogy a hó olvad, Cm pedig egy állandó. Ezt az állandót a szakirodalom 2,74-es értékkel ajánlja felvenni ha egyéb információ nem áll rendelkezésre, így én is ezt az értéket használtam. Bázishőmérsékletként 0 °C-ot alkalmaztam, így a képlet 2,74*napi középhőmérsékletre redukálódott.

Ennek megfelelően tehát létrehoztam egy újabb vektorsorozatot ahol ha 0 °C felett volt a napi középhőmérséklet, akkor a fenti képlettel számítottam az olvadás mértékét, a 0 °C alatti értékeknél pedig 0-s értéket kaptak. Ezután kiszámítottam a hóban tárolt vízkészletet. Ha a hóban tárolt vízkészlet az előző napon illetve a hóban hullott csapadék adott napi összege és abból kivonva az előbb kiszámított olvadási potenciál értékét 0 vagy annál nagyobb eredményt adott, akkor a hóban tárolt vízkészletet ezzel a képlettel számoltam. Egyéb esetben 0-s értéket kapott. Ezzel jó eséllyel csak azokat az időszakokat hagytam meg amikor valóban volt hó a területen, hiszen korábban az olvadási potenciált minden pozitív hőmérsékletre kiszámítottam, így akár egy nyári forró napra is. Ezután a valódi olvadást számítottam ki, amely a hóban tárolt vízkészlet előző napi értékének és az adott napi értékének különbsége, abban az esetben ha ez nagyobb vagy egyenlő volt mint 0, egyéb esetben a valódi olvadás mértéke 0. Ezután az eredeti csapadékadatsort a következő képlettel korrigáltam:

P_melt[t] = (P[t]*(1-snowfall[t]))+daily_melt[t]

ahol P_melt az olvadással korrigált csapadékérték P az eredeti csapadékérték, snowfall a hóesés logikai 0;1-es vektora, daily_melt pedig a napi valós hóolvadás. Ez a képlet hóesés esetén lenullázza az eredeti csapadékot (0-val való szorzás révén) olvadást pedig nem ad hozzá, hiszen hóesés csak negatív középhőmérséklet esetén kapott 1-es értéket, negatív középhőmérsékletnél pedig az olvadást 0-nak feltételeztem. Ugyanakkor minden egyéb csapadékadatot meghagy és ahol volt hóolvadás ott hozzá adja annak mértékét. Természetesen ez a képlet szintén nem vesz figyelembe nagyon sok tényezőt, ami a valóságban a hóolvadást befolyásolja, de ez egy viszonylag egyszerűbb módja a modell pontosításának.

A hóval korrigált értékek modellfuttatásának eredményei szintén a 2. táblázatban láthatók. Sajnos minden igyekezetem ellenére sem javultak lényegesen az értékelő paraméterek, bár az tény, hogy a validáció során mindháromra jobb értéket kaptam, így talán kis mértékben sikerült pontosítani a modellt. A 2020-as évet ettől függetlenül mindkét modellben lefuttattam és a két eredmény csupán tizedes nagyságrendben tért el egymástól a júliusi árhullám tekintetében.

9. ábra. 2020 júliusi árhullám a GR4J modellben