Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
2. szám - Zsuffa István (ifj.)–Bogárdi János (ifj.)–Leentvaar, Jan: Matematikai döntéstámogató rendszer hullámterek ökológiai revitalizációjához
70 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2003. 83 . ÉVF. 2. SZ. A második iterációs ciklus eredményei tovább erősítik azt a feltevést, hogy meglehetősen erős korrelációs kapcsolat létezik egyrészről z h z 2 és z 3 , másrészről meg z 6 között: olcsó megoldások ökológiai értéke kicsi, míg az ökológiailag értékes alternatívák meglehetősen sokba kerülnek. A 2. kiegészítő probléma egy különösen jó ökológiai megoldást eredményezett, bár a rendkívül magas beruházási költség gazdaságossági szempontok alapján elfogadhatatlan volt, valamint az erdészet érdekeit képviselők által támasztott erdőterületre vonatkozó aspirációs szint sem lett kielégítve. Mindezek alapján sikerült meggyőzni az ökológiai érdekeket képviselő csoportot a vonatkozó aspirációs szintek további enyhítésének szükségessége felöl. A tovább mérsékelt ökológiai aspirációs szinteket a döntéshozók korlátozó feltételként kötötték meg, kifejezve ezzel azt, hogy az ökológiai csoport további engedményekre már nem vehető rá. Mindezek után a döntéshozók arra voltak kíváncsiak, hogy az adott feltételrendszer mellett melyik a legolcsóbb megoldás, és melyik az a megoldás, amely a legnagyobb erdőterületet eredményezi. Ezen speciális kiegészítő optimalizációs problémák, valamint az adott aspirációs és korlátozó feltételrendszerhez tartózó alap optimalizációs probléma meg-oldása a harmadik iterációs ciklusban történt (5. táblázat). 5. táblázat A harmadik döntési iterációs ciklusban alkalmazott aspirációs szintek és a számított kritérium értékek - - -BituMlU iiilciat «tatok ! — Bálái c*tw hompromisuumoa megold»* | ClórűM caHa. komprofntuuntoa m.gotűai Kritériumok Aspirációs szintek Korlát szintek Az alap feladat megoldása Optimális megoldások az alábbi kritériumok szerint Kritériumok Aspirációs szintek Korlát szintek Az alap feladat megoldása z6 zi 0.05 0.058 0.064 0.061 z 2 0.08 0.093 0.01 0.093 Z3 0.02 0.031 0.025 0.031 Z4 0.44 0.396* 0.512 0.374* z5 0.018 0.025 0.018 0.019 Zf, 20 27.16* 147.65* 27.06* z? 10 13.71* 8.48 12.1* A harmadik ciklus alap problémája egy kiváló megoldást eredményezett. Az ökológiai kritériumok értékei messze felülmúljak a vonatkozó aspirációs szinteket, míg a várható erdőterület valamint a beruházási költség sem okoz elfogadhatatlan túllépést. A beruházási költség (z 6) valójában igen közel van az ehhez a korlát-rendszerhez tartózó lehetséges minimumhoz, amint azt az 5. táblázat utolsó oszlopa is mutatja. Mindezek alapján a döntéshozó csoport arra az elhatározásra jutott, hogy ezt a megoldást fogadja el az alap hullámtér revitalizációs probléma kompromisszumos megoldásaként. A kompromisszumos megoldás Báta és Csörösz cellák vízállásaira gyakorolt hatását a 7. ábra szemlélteti. A kedvező ökológiai hatásokat a jelentősen megemelt kisvízi szintek érzékeltetik, melyek nagymértékben ellensúlyozzák a kiszáradási problémát. A heves vízállás-ingadozást is mérsékelné ez a megoldás, ami a halak számára teremtene kedvezőbb élőhelyet. A vízállás-ingadozás lecsökkentett amplitúdója meg a vízinövények szempontjából kedvező. A 7. ábra még azt is megmutatja, hogy a zsilipek lehetővé teszik a Csörösz vízszintjének gázolható szintre való lecsökkentését augusztus és szeptember hónapokban. 85 03.17 95 06 25 95 1003 960111 6 04 20 96 0 7 29 id 6 7. ábra A kompromisszumos megoldás hatása a cellák vízjárására 5. Összefoglalás Folyami hullámterek ökológiai problémáinak egyik fő oka a megváltozott vízjárás. Éppen ezért az ökológiai revitalizáció során gondoskodni kell a hidrológiai viszonyokjavításáról, 'rekonstrukciójáról', melyet a hullámtéri cella-rendszer megfelelő átalakításával lehet elérni. A tervezés során a döntéshozóknak számos, egymással konfliktusban lévő célt és korlátozó tényezőt kell számításba venniük. Hullámterek ökológiai revitalizációja tehát egy több kritériumú döntési probléma, ahol a döntéshozók feladata a legjobb kompromisszumos megoldás megkeresése. A döntéshozók munkájának segítése céljából egy számítógépes döntéstámogató rendszert dolgoztunk ki. A rendszer magját a különböző terv-alternatívákat kiértékelő hidro-ökológiai modellcsomag képezi, amely egy matematikai döntéstámogató eljárásba lett beágyazva. A javasolt revitalizációs koncepciót, valamint a döntéstámogató eljárást a gemenci hullámtér egyik cellarendszerén próbáltuk ki. Bebizonyosodott, hogy a cellarendszer megfelelő átalakításával jelentősen ellensúlyozni lehet a kiszáradásból és a felgyorsult áradási és apadási folyamatokból adódó ökológiai problémákat. A döntéstámogató rendszer iteratív-interaktív jellege lehetővé teszi, hogy a döntéshozók a realitásokhoz igazítsák a preferencia rendszerüket, és hogy megtalálják azt a megoldást, mely a legjobb kompromisszumot jelenti az ökológiai célok és a területhasználati, illetve pénzügyi korlátozó körülmények között. Irodalom Bayley, P.B. 1991 The flood pulse advantage and the restoration of river-floodplain systems Regulaled Rivers: Research & Management 6: 75-86. Bogardi, J.J., Sutanto, A.A. 1994 Discrete decisions in water resources planning: an interactive sequential approach with multiple objectives. In J.J. Bogardi & H-P. Nachtnebel (eds). Multicriteria decision analysis in water resources management. UNESCO, Paris, de Groot, T.C., R.J. Havinga, P.G.H. Heslenfeld, S.P.R. Kok, V. Loeffen, D.J. Straathof 1990. River floodplains and policy - European approach. Centrum voor Milieukunde, Rijksuniversiteit Leiden. Edwards, E.A., K. Twomey 1982. Habitat suitability index models: common carp. U.S. Department of Interior. Fish and Wildlife Service. FWS/OBS-82/lO. 12. Goldberg, D.E. 1989. Genetic Algorithms in search, optimization and machine learning. Addison-Wesley. Holland, J.H. 1975. Adaptation of natural and artificial systems Ann Arbor: The University of Michigan Press. Kelly, J.E. 1960. The Cutting-Plane Method for solving complex problems. J. Soc. Industr. and Applied Math. 8(4): 703-712.
