Vízügyi Közlemények, 1997 (79. évfolyam)

4. füzet - Harkányi K.-Bálint G.: Szélsőséges csapadékból kialakuló, feltételezett árvízi helyzet vizsgálata

Szélsőséges csapadékból kialakuló, feltételezett árvízi helyzet vizsgálata 481 2. Árvízi lefolyás vizsgálatok A szélsőséges csapadékokból keletkező árvízi lefolyás vizsgálatához csapadék-lefolyás modellt alkalmaztunk. Erre a célra a legalkalmasabbnak az operatív hidrológiai előrejelzéseknél már évek óta alkalmazott és bevált GAPI modell tünt (Bartha-Harkányi 1985). A modell lényegében két modulból áll. Az első modul feladata a csapadék lefolyást kiváltó részének, a hatékony csapadéknak a meghatározása, valamint a lefolyásra kerülő mennyiség három részre bontása: felszíni, felszín közeli és alap lefolyásra. A második modul feladata a részekre bontott lefolyáshányadok transzformálása a folyó vizsgált szelvényébe. Ezt a modellt kellett úgy átalakítani, hogy a speciális szimulációs vizsgálatokhoz használható legyen. Az átalakítást lényegében az indokolta, hogy - míg az operatív előrejelzéseknél csak néhány napos előrejelzések készülnek—a szimulációs vizsgálatoknál egyhónapos időszakra kellett előrejelzéseket adni, illetve szimulálni egy feltételezett helyzetet. Modellezési szempontból ez egy igen bonyolult feladat, hiszen a modell egyes — föleg a csapadék/lefolyás nagyságától erősen függő - paramétereit (ilyen például a lefolyási tényező) speciális paraméter-becslési eljárással lehetett csak számítani. Az operatív előrejelzések esetén ez általában csak egyszerű extrapolációt jelent. A kővetkező feladat a modell paramétereinek becslése volt. Ehhez az eljáráshoz az igen csapadékosnak tekinthető 1980-as év adatait választottuk. Abban az esztendőben ugyanis a vizsgált vízgyűjtőkön 32—77 mm-es napi, és 152—205 mm-es havi maximumok is előfordultak. Az évi csapadék mennyiség 800-1200 mm között alakult. Ezek alapján nagy valószínűséggel feltételezhető, hogy az így kapott paraméterek használhatók a hasonlóan magas csapadék mennyiségekből származó árhullámok vizsgálatához is. A paraméterbecslés eredményeként kapott értékeket használtuk fel az árvízi lefolyás szimulációs vizsgálataihoz. A speciális paraméterbecslési eljárás egyúttal lehetővé tette azt is, hogy megismerjük a lefolyási tényező, valamint a felszíni és felszín alatti lefolyáshányadok arányának „viselkedését" (változását) árvízi körülmények között. Ez hidrológiai szempontból igen érdekes és hasznos információ a lefolyási folyamatok és a vízgyűjtők jobb megismerése szempontjából. A modell működésének alaposabb nyomon követése a kapott eredményeket ellenőrizhetőbbé teszi, ezzel a megbízhatóságot is jobban garantálja. Ez a lehetőség a fizikai alapokon nyugvó hidrológiai modellek egyik nagy előnye a fekete-doboz típusú illetve tisztán statisztikus modellekkel szemben. A paraméterbecslés után az átalakított csapadék-lefolyás modell segítségével elvégeztük az árvízi lefolyás számításokat. Bemenő adatokként az előző fejezetben ismertetett módon meghatározott csapadék adatokat használtuk. A feltételezett csapadékokból származó árhullámképeket a 4. ábrán tüntettük fel, ahol jól látható a két csapadék időtartományának megfelelően az első nagyobb, majd egy kisebb árhullám levonulása. A Körösöknél további feladatot jelentett a Fekete-Körös és Fehér-Körös összefolyásaként a Kettős-Körösön (Békés) kialakuló árhullámkép előállítása. Ebben az esetben az árhullám transzformációs modell (diszkrét lineáris kaszkád modell) azon változatát alkalmaztuk, mely mellékfolyók összefolyása esetén is használható.