Vízügyi Közlemények, 1992 (74. évfolyam)

3. füzet - Vörösmarty, C. J.-Moore, B. (III.): Osztott paraméterű vízmérleg és folyami transzportmodellek a globális éghajlatváltozások vizsgálatához

Osztott paraméterű vízmérleg és folyami transzport modellek .. 303 A vízszállítás modellben a mederbeli lefolyást egy lineáris tározómodell képviseli (Huggins-Burney 1982). Minden területelem egy jellemző tartózkodási idejű térfogatelemet képvisel. Minden területelemnek kezdetben standard szállítási tényező К (r

1) értéket adunk, ezután geometriai meggondolások alapján módosítjuk az adott paramétert. A standard értéket tekintjük érvényesnek az észak-dél és kelet-nyugat tengely mentén folyó vízfolyások esetén. Ezután a A" értékét növeljük vagy csökkentjük az érkező és kilépő vízfolyások geometriájának függvényében. Például egy területelem, amelyben az érkező vízfolyás a délnyugati sarokpontnál lép be, a kilépő vízfolyás pedig az északkeleti saroknál távozik a standard К érték 0,7-tel szorzott értékét kapja, hogy a hosszabb tartózkodási időhöz igazíthassuk az adott területelem paraméteréi. Több mellékfolyó esetén a tartózkodási időt az éves közepes vízhozam alapján súlyozzuk. A felvízi hozzáfolyás nélküli területelemek esetén a tartózkodási idő felével számolunk. A vízszállítás-modell a területi vízmérleg számítástól függetlenül határozza meg a hullámtéri elöntések eloszlását. Avízszállítás-modellben olyan árhullám paramétereket választottunk, amelyek világosan kifejezhető fizikai analógián alapulnak. Hullámtéri vízforgalomra akkor kerül sor, amikor az adott területről kilépő vízhozam a sokéves átlagos vízhozam egy bizonyos hányadát (Cf) meghaladja. Ezen érték felett a vízhozam növekedése esetén az árvízi elöntést a teljes lefolyásnövekmény felosztásával szimuláljuk, azaz egy ry arányszámot használva osztjuk meg az. adott lefolyás értéket a medertározás és a hullámtér között. A hullámtéri tározás mindaddig növekszik, amíg a területelem tározásának időszerinti deriváltja negatívba nem fordul. Az árvízi időszak apadó ágában az, adott területelem potenciális netto tározás csökkentését ugyanazzal az arányszámmal számítjuk, mint az áradó ágban. Ez a számítási eljárás csökkenti az áradó ágban az árhullám amplilúdóját és alvízi irányban növeli a távozó hozamot az apadó ágban. A meghatározott topológia az áramlási és a kontinuilási egyenletekkel együtt egy differenciál egyenletrendszert alkot. Az egyenletrendszer megoldását a meder és árvízi térfogatokra ötöd, vagy hatod-fokú Runge-Kutta integrálási eljárással biztosítjuk (/ MSL 1982). Az egész Amazonas/Tocantis medencébe 2551 területelem van kapcsolva. A modell minden területelemre a havi lefolyás értékeket addig futtatja, amíg egy kvázi-permanens megoldás nem adódik az összes területelemre. A legjobb illeszkedés érdekében a vízszállítás-modell eredményeit összehasonlítottuk az. észlelt vízhozamértékekkel (UNESCO 1964, 1965-79). A modell hatékonyságának meghatározására, hat állomásra a Willmott (1982, 1985) - féle torzítatlan becslést alkalmaztuk (Vörösmarty et al. 1989). A vízhozamot az észlelési időszakra számított havi átlagokkal fejeztük ki. Több mint 80 modell futtatást végeztünk a standard vízszállítási tényező esetén az árvízi paraméterek különböző paramétereivel. A tesztelés alapján azt az eredményt kapuik, hogy a legjobb hatékonyság a következő kombinációval érhető el: minden térfogatelem tartózkodási ideje 1,5 nap (K = 20/hőnap); az árvízi elöntés kezdete az éves középvízhozam 90%-nál (с/ = 0,9); az árvízi elöntés arányszáma pedig 65% (rf = 0,65). Ezek a paraméterek határozták meg az események szokásos menetét (standard szcenárió). Az. árvízi elöntés paraméterek alapján (>-7 hónapos elöntéses időszak adódik az Amazonas középső vidékén.