Vízügyi Közlemények, 1999 (81. évfolyam)
3. füzet - Jolánkai G.-Bíró I.: földrajzi információs rendszeren alapuló integrált vízgyűjtő modell fejlesztés és alkalmazás a Zala-vízgyűjtőre
Földrajzi információs rendszeren alapuló integrált vizgyüjtőmodell 459 lényeges tulajdonsága szemben a legtöbb modellel (Jolánkai 1992), hogy kalibrálható, illetve önkalibráló algoritmussal rendelkezik. A modell a lefolyási viszonyok, a pontszerű és nem-pontszerű szennyezések adatai alapján és a vízgyűjtő földrajzi információs rendszere (GIS/FIR, azaz terepmodell, területhasználati térkép és talajtérkép, stb.) felhasználásával leírja a vízrendszer szennyezőanyag (jelen esetben tápanyag és ezen belül a foszfor) forgalmának (töménységének és terheléseinek) térbeli illetve hosszú távú időbeli változásait. A modell lényege, hogy a terepmodell alapján szerkesztett lefolyási irányok (útvonalak) mentén számítja a pontszerű forrásból és a vízgyűjtő egy területegységéről (egy pixel, jelen esetben 0,04 km 2) a vízgyűjtő kifolyó szelvényéig (jelen esetben Zalaapátiig azaz a Kis-Balatonig) eljutó anyag (foszfor) mennyiséget. Az eredeti SENSMOD-modell továbbfejlesztése több területen történt. 3.1.1 A raszter alapú hidrológiai modell. Tekintettel arra, hogy a potenciális éghajlat változás hatásai figyelembevétele érdekében a csapadék illetve ennek eredményeként a lefolyás változásainak figyelembevétele volt a cél, mégpedig térben osztott (raszter alapú) számítással, ezért olyan hidrológiai modellre volt szükség, amely a terület egységre adja meg a lefolyást. Ezt az eredeti koncepció szerint egy osztott paraméterű, raszter-alapú csapadék-iefolyásmodellhez csatlakozóan végeztük volna. Mivel a külföldi partner által készített hidrológiai modell kalibrációja nem volt sikeres, ezért idősor elemzéssel és lefolyás idősor generálással állítottuk elő az éghajlat változási szcenárióhoz tartozó lefolyás (vízhozam) idősorokat az egyes zalai méröszelvényekre. Ezekhez a lefolyásokhoz (illetve a múltban mért vízhozam értékekhez) kellett rendelni lefolyás értékeket a vízgyűjtőterület számítási egységeihez (a 200x200 m méretű raszterekhez). Ehhez dolgoztuk ki azt a módszert, amit fordított (inverz) hidrológiai modellnek neveztünk. A számítási módszer lényegében súlyozás. A súlyozás egyrészt a terület-használati (fedettségi) viszonyok (szakirodalmi lefolyási tényezők), másrészt a lejtőkategóriák (átlagos esésének négyzetgyöke) szerint történt. A permanens állapotra vonatkozó SENSMOD-modell hidrológiai részmodellje egy számítási modell-folyószakasz tetszőleges x szelvényében a fenti módszer szerint az alábbi módon számítja a hidrológiai hossz-szelvényt: Ö« = óo + flI*Hí/ 0) i j ahol Q(x) — a vízhozam a mederben a szakasz elejétől számított x távolságban; (L 3T'); х-távolság a szakasz elejétől mérve; Q 0 — vízhozam a mederben a szakasz elején; Aj.— az /'-edik területhasználati kategória y'-edik terepesés kategóriába esö területe a vizsgált szakaszhoz tartozó saját részvízgyüjtőn; (azaz, az a terület, amelyet a vizsgált részvízgyűjtön a területhasználati térkép és a lejtőkategória térkép egymással szűrésével (közös metszékeként) nyerünk; i?^ — a lefolyás az А ц területről; L - a vizsgált szakasz teljes hosszúsága. Az R\j lefolyást a szakasz végén mért (vagy oda számított, előrejelzett) összes lefolyt vízmennyiségnek (F m^ r t, térfogat) az /-edik területhasználat aj lefolyási tényezője és a /-edik lejtőkategória Sj átlagos esésének négyzetgyöke szerint súlyozással határozzuk meg az alábbiak szerint:
