Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
6. szám - Konecsny Károly: Hegy- és dombvidéki erdők hatása a lefolyásra, különös tekintettel a Felső-Tisza vízgyűjtőjére
K.ONECSNY K..: Hegy- és dombvidéki erdők hatása a lefolyásra 329 Elméleti megfontolások miatt nem célszerű valamely tényleges eseményt tekinteni, helyette az ún. egységcsapadék egység válaszát szokás vizsgálni. Ez azt jelenti, hogy feltételezve a szimuláció kezdetén az idő egysége alatt egy „magányos" csapadék-esemény bekövetkezését, a szimuláció során addig számoltak, amíg a csapadék hatása levonul a vízgyűjtőn (az előállt vízhozam-idősor az egységválasz). Ekkor összevethetőek a megváltozott lefolyási jellemzők, az árhullám tetőző vízhozama és a szimuláció során lefolyt víz mennyisége (4. ábra). A modell a Felső-Tisza részvízgyűjtőire külön-külön lett kalibrálva az 1997. évi, és az 1998. évi adatok alapján a Felső-Tisza tokaji szelvényéig. Az erdősség csökkentésére vízgyűjtőnkként előírt kilenc forgatókönyvet, és mindegyiket még kiegészítették a csapadék egységére vonatkozó négy különböző előírással ts. Ez vízgyűjtőnként összesen 36 különböző feltételű Monte-Carlo érzékenységvizsgálatot jelent. Minden vizsgálat végén keletkezett egy százalékban megadott érték, ami kifejezi, hogy a szóban forgó erdőterület csökkenésének feltételezése az adott egységcsapadékból számított hidrológiai jellemzőket átlagosan hány százalékban képes módosítani. A fentieken túl feltételeztek egy „történelmi", 90 %-os erdő-borítottsági állapotot is. A Felső-Tiszán a jelenlegi erdőborítottságot az összes magassági régióra egyöntetűen 10, 30, 50 %-kal csökkentve, a szimulációs vizsgálat eredménye azt mutatja, hogy 10 mm csapadék esetén 4, 10, 16 %-kal nőne az évi közepes lefolyás. A feltételezett lehulló csapadékmennyiséget 100 mm-re növelve, 50 %-os erdőborítottság növekedést feltételezve a lefolyás +3,9 %-kal változna (/. táblázat). Az eredeti „ősi" 90 %-os erdőborítottságra vonatkoztatott szimuláció esetén a legnagyobb lefolyáscsökkenés 10 mm-es csapadéknál -20 %, 100 mm csapadék esetén alig 8 %. 1. táblázat A lefolyt vízmennyiség változása (%) az erdőborítottság változásának függvényében, különböző csapadékimpulzusok esetén, a Felső-Tiszán Tokajnál (Bálint-Konecsny-Szabó 2001) 4. Hidrológiai statisztikai vizsgálatok eredményei A vízhozam idősorokat napi középvízhozamok alapján a Tisza tivadari szelvényére állították elő (liálint-KonecsnySzabó 2001). A lehullott csapadék összegeket 24 órás napi csapadék-mérések alapján 8 állomásra számították A nyilvántartott erdősültségi százalékok és a hidrológiai paraméterek között gyakorlatilag konstans százalékok miatt összefüggés nem volt kimutatható. Ezért a továbbiakban az erdő-borítottság hatását indirekt módszerrel vették figyelembe A Tisza tivadari szelvényében lefolyó éves víztömeg az elmúlt 45 évben a különböző vízjárási tartományokban különböző mértékben, de következetesen és egyértelműen mérhetően nőtt (5 ábra). A növekedés mértéke a teljes időszakra vetítve meghaladta a 20 %-ot. Ugyanezen időszakban az éves csapadékösszeg területi átlaga mintegy 8-10 %-kal csökkent. Ennek a következménye, hogy az átlagos éves lefolyási tényező az 50-es évek elején észlelt 0,50 körüli értékről megközelítőleg 0,65-re emelkedett. Ugyanezen trend-vizsgálatokat elvégezték a nyári és a téli félévekre is. Az eredmények szerint, csökkenő trendű féléves csapadék-összegekhez növekvő lefolyások tartoznak. A nyári féléves csapadékösszeg csökkenése 9%, a télié 11 %, a félév alatt lefolyt vízmennyiség növekedése 22 %, illetve 20 %, a féléves lefolyási tényező növekedése 30-30 %. 1 8 y= -0.0316X+ 13.318 CŰO Tj- CO Csi <£> OTJ-COCMCOO ir> cd <£> <o r» r- oocococnajo ocno>cno5cncno)cno)a>o T-T- T- T- T- T- T- T- T- T- T- 04 Erdőborítottság változása (%) Csapadék (mm) Erdőborítottság változása (%) 10 30 60 100 -10 3,9 2,6 2,0 1,2 -30 10,6 6,5 4,3 2,6 -50 15,7 9,5 6,1 3,9 90 -20,1 -16,3 -13,4 -7,8 • éves lefolyt víztömeg 3 éves csapadékösszeg -Lineáris (éves csapaaékösszeg) Adatok hiányában nem volt lehetőség a csapadékintenzitásban esetlegesen bekövetkezett változások hatásának vizsgálatára A szimulációs vizsgálatok alapján megállapítható volt, hogy az erdőborítottság akár kicsi-, akár nagyobb mértékének megváltozása az árvízi eseményeket is kiváltó nagy csapadékokkal szemben nem nagyjelentőségű, ugyanis: - A nagy intenzitású csapadékesemények alatt a levelek felületének víztároló kapacitása hamar kimerül, s ettől kezdve a ténylegesen lehulló csapadék a talajt terheli - A talajra nagy intenzitással érkező csapadék a gyökérzóna legfelső rétegét hamar telíti és a felszíni összegyülekezés felgyorsul, amit az erdő jelenléte már nem képes döntően befolyásolni. 5. ábra. Éves csapadék és lefolyás a Tisza Tivadar szelvénynél (1956-2000) (Bálint-Konecsny-Szabó 2001) Az 1957-1978 és az 1979-2000 időszakokra (6. ábra) meghatározták a legkisebb négyzetek elvével legjobban illeszkedő lineáris csapadék-lefolyás kapcsolatokat. A két időszakra szétválasztott pont párok világosan elkülöníthetők egymástól, 1979-2000 között ugyanolyan nagyságú csapadék hatására mintegy 20-25 %-kal nagyobb lefolyás keletkezett, mint a korábbi időszakban. A magasabb lefolyási tényező egyik - de nem kizárólagos - oka lehetett az erdősültség százalékos megváltozása Azért nem kizárólagos, mert ugyanezen időszakban megváltoztak a vízgyűjtő lefolyási állapotát befolyásoló más tényezők is: - a mezőgazdasági művelés módjai elsősorban a melioráció következtében, - az urbanizáció, belterületi vízrendezés, - a folyószabályozás, árvédelmi töltések és víztározók létesítése.
