Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

8. szám - Dr. Dávid László: A lefolyást befolyásoló emberi hatások átfogó értékelése lefolyásszabályozási tényezővel

Dr. Dávid L.: A lefolyást befolyásoló hatások A vízgyűjtőfejlesztés során, mind nagyobb hangsúlyt kapnak a tényleges lefolyás alakításában a lefolyásszabályozási tevékenységek. Míg a vízgyűjtőfejlesztés induló, természetes állapotában ezek gyakorlatilag nem léteznek, a természetes viszonyok az uralkodóak, addig a III. fejlődési állapotban a lefolyás — gyakorlatilag — teljes szabályozottsága a jellemző. E fejlődési tendencia és hatásának figyelembevétele ezért a vízgyűjtők lefolyási viszonyainak jellemzésénél alapvető fontosságú. A figyelembe vételre elvileg két lehetőség kínálkozik: 1) a beavatkozások teljeskörű és folyamatos, tér és időbeli, mennyiségi, minőségi és energetikai szempontokat felölelő észlelése, nyilvántartása és ezek alapján a ténylegesen észlelt (a vízgyűjtőfejlődés moduláló hatására jelentkező eredő) lefolyási viszonyok megjavítása, a természetes lefolyási viszonyok elméleti „helyreállítása"; 2) a mindenkori lefolyásnak a vízgyűjtőfejlesztési folyamatban való jellemzése egy célszerűen kialakított lefolyásszabályozási tényező segítségével. Az előbbi a vízgyűjtőfejlődés alacsonyabb szintjén — a természetes állapot elhagyását követően - még lehetségesnek tűnik, de lényegében a fejlődés tendenciájával ellentétes megoldás. Az utóbbi a fejlődés tendenciájával hosszú távon is összhangban álló törekvés, ahol a lefolyásszabályozási tényező (cp) a tényleges vízgyűjtőfejlődéssel összhangban a fejlődés során egyre jobban finomítható (4. fejezet). Kezdetben átfogó, erősen integrált, később egyre differenciáltabb lehet. Figyelembe véve, hogy jelenleg a hazai TVK vízgyűjtőterületegységek 25—40 %-os fejlettségűek (Dávid, 1981b), de ezen belül a lefolyásszabályozás fejlettsége lényegesen alacsonyabb (5—30 %), vagyis a TVK szintű (nagyságú) vízgyűjtők általában még alig hagyták el a természetes lefolyási állapotokat, a vízgyűjtőfejlődés következő 15—20 éves időszakára a lefolyásszabályozási tényező alkalmazása javasolható. így az fl) összefüggés a következő elvi alakot veszi fel: LV(%)=/[TV<%); cp(t)] (2) vagyis a lefolyási viszonyok a természeti viszonyoknak és a lefolyásszabályozási tényezőnek a függvényei a vízgyűjtőfejlődés különböző t időpontjaiban, a fejlődés (a vízgazdálkodási-lefolyásszabályozási helyzet bonyolultságának) különböző szintjein. A lefolyásszabályozási tényező az emberi hatásokat átfogóan fejezi ki és így a vízgyűjtőfejlődés egyik, a lefolyási viszonyokkal összefüggő jellemzőjének tekinthető. Alkalmazása elősegítheti az emberi tevékenységekkel befolyásolt hidrológiai (lefolyási) rendszerek viselkedésének jobb megismerését. A lefolyásszabályozási tényező bevezetésével és számszerű meghatározásával lehetővé válik a (2) összefüggés konkrét formáinak leírása. A <p ugyanis kapcsolatba hozható a különböző lefolyási jellemzőkkel, azok idősorainak különböző statisztikai paramétereivel (pl. átlagos vízhozam, évi, havi vízhozam, vízállás, idősor, nagyvízi, kisvízi vízállások idősora, vízhozam eloszlási paraméterek stb.). A továbbiakban e tényező meghatározásával, valamint (2) összefüggés konkrét megfogalmazásával és igazolásával foglalkozunk egy alkalmazási példa alapján. 4. A lefolyásszabályozási tényező meghatározása A lefolyásszabályozási tényező meghatározásához a tényezővel szemben támasztott követel menyekből kell kiindulnunk. Figyelemmel e tényezőnek az előző fejezetben vázolt szerepére, megkívánjuk, hogy tegye lehetővé: 1) a vízgyűjtő egészén jelentkező, a lefolyást befolyásoló emberi hatások integrált kifejezését-, 2) a lefolyási viszonyok változásait befolyásoló emberi hatások folyamatos és nagytávlatba is kitekinteni képes értékelését; 3) a mennyiségi, a minőségi és az energetikai szempontok egy üttes kezelését, 4) könnyen hozzáférhető alapadatok felhasználását; 5) viszonylag egyszerű számítási eljárás alkalmazását; 6) a könnyű kezelhetőséget a gyakorlat számára és 7) az egész vízgyűjtőre kiterjedő lefolyási viszonyok változásának előrejelezhetőségét. A lefolyásszabályozási tényező megalkotásával a felsorolt követelményeket és a vízgyűjtőfejlesztés mérőrendszerét (Dávid, 1981b) szem előtt tartva, feltételezzük, hogv e tényező időbeli változása a lefolyásszabályozás folyamatát, egy-egy időponthoz tartozó értéke pedig a lefolyásszabályozás színvonalát (szintjét) jellemzi. A lefolyásszabályozás színvonala a természetes lefolyás befolyásoltságának mértékét, a szabályozás fejlettségét, bonyolultságát tükrözi. A lefolyásszabályozási tényező és időbeli változása ezt méri. Igv feladatunk a lefolyásszabályozás színvonalát jellemző időfüggvény megalkotása. Ez lényegében több-tényezős elemzési feladat, mivel a lefolyásszabályozás színvonala csak több tényezővel együttesen jellemezhető. Ezért feltételezzük, hogy valamely vízgyűjtő lefolyásszabályozásának színvonalát (szintjét) mérő tényező a vízgyűjtőterület egy lehetséges ,,hasznossága"-ként értelmezhető és eszerint jellemezhető (Kindler-Papp, 1977). A lefolvásszabályozás színvonalát kifejező <p tényező, mint hasznosságérték valamely t időpontban így a lefolyásszabályozás fejlettségét, bonyolultsági szintjét jellemzi. Tekintsük ezek után feladatunknak a q> [i (í)] =f(X

l[i (í)]; X

t [i («)];. . .Xn [i (!)]> (3) függvény meghatározását, ahol i (t) — a lefolyásszabálvozás i-edik szintjének azonosító megjelölése a t időpontban. Amennyiben a szintek külön azonosításától eltekintünk, akkor i (t) helyett egyszerűen csak t-t Írhatunk a továbbiakban ezt tesszük; <p — a lefolyásszabályozás fejlődése során a szabályozás színvonalát, az emberi beavatkozás mértékét kifejező mérőszám, mint lefolyásszabályozásitényező ( %); Xm — a lefolyásszabályozás színvonalát, a természetes lefolyást befolyásoló emberi beavatkozást leíró tényező, ahol n = 1. . . N. A fenti feltételezés alapján a cp(t) függvényre előírjuk, hogy 0<<p(£;=sl00 (4) határok között mozogjon, ahol a cp(t) — 0 érték a vízgyűjtő lefolyási viszonyainak beavatkozások nélküli, kvázi természetes állapotát, míg a <p(t) — = 100 érték a térségben, a nagy távlatban várható teljes lefolyásszabályozás teljesülését fejezi ki. Gyakorlati megfontolásokból feltesszük, hogy 0 <cp(t)?s 5 a kvázi természetes, 6=s <p(t) =s 70 a fejlődő lefolyásszabályozási 71<cp(t)?sl0Q a fejlett lefolyásszabályozási állapotot fejezi ki. Ennek és az említett többtényezős döntéselemzési eljárásnak a figyelembevételé-