Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
2. szám - Gribovszki Zoltán–Kalicz Péter–Szilágyi József: Napi periódusú ingadozás a hidrológiai jellemzőkben
35 A White-féle módszert Loheide II. (2008) Gribovszki et al. (2008)-hoz hasonlóan alakította át, és így becsülte a napon belüli evapotranszspirációs vízfelvételt a vízfolyás-menti zóna talajvízszintjeinek napi ritmusa alapján. Loheide II. (2008) alapötletként a vízfolyás-menti zónában lévő talajvízszintek és az utánpótlódást előidéző háttér nyomásszint között tételezett fel rövid időszakokra vonatkozóan lineáris kapcsolatot. Első lépésben eltávolította a trendet (lineáris összefüggéssel közelítve, m T iránytangenssel és b T tengelymetszettel, a vizsgált nap környezetében) a talajvíz idősorból ( WT d t (t) = WT{t) - m Tt- b T). Mivel a háttér nyomásszint így konstanssá vált a trendnélküli háttér és a trendnélküli vízfolyás-menti zónában lévő talajvízszint közötti kapcsolat a továbbiakban csak a vízfolyás-menti zóna talajvízszintjétől függött. A trend eltávolítását követően az éjféltől 6 h-ig tartó időszakra (mikor az ET-t elhanyagolhatónak ítélte meg) vonatkozóan a trendnélküli talajvízszint változás ( dWTp T ) és az aktuális trendnélküli tadt lajvízszintek (T(WT n T)) között egy függvénykapcsolatot állított fel. A függvénykapcsolat alapján az utánpótlódás (r(t)) a vízfolyás-menti zónában lévő talajvízszintek segítségével számíthatóvá vált. r(t) = S;(WVT D T(t)) + m T) (6) ahol, a fajlagos hozam talajvízmélységtől és a leürülés idejétől függő aktuális értéke. A függvénykapcsolat felállításhoz az adott nap, napközbeni evapotranszspirációs vízfelhasználását megelőző és követő éjszakai időszakot használta fel. Feltételezte továbbá, hogy az utánpótlódás és a trendnélküli talajvízszintek közötti éjszakai időszakra vonatkozóan számított kapcsolat napközben nem változik számottevően. Végül az utánpótlódás ismeretében Loheide II. (2008) a vízfolyás-menti zóna talajvíz-tartójára felírt vízháztartási egyenlet (Hiba! A hivatkozási forrás nem található.) segítségével becsülte a talajvíz ET-ját (et c(i)) a z adatsűrüségnek megfelelően nagy időbeli felbontásban. ET a(t)=nt)-s(7) A módszer helyességét modellvizsgálatokkal előállított szintetikus adatsorokon és terepi mérések idősorai alapján is sikerrel tesztelte. A terepi adatsoroknál az öszszehasonlítandó evapotranszspirációs adatsort a referencia-módszerként használt Penmen-Monteith-féle módszerrel (Allen et al. 1998) állította elő. 3.2. A párolgási típussal kapcsolatos vizsgálatok értékelése A párolgási típus megjelenése mind a talajnedvességben, mind a talajvízszintekben és a lefolyásban érvényesül, amennyiben a terület adottságai szerint a felszín alatti vízkészletek a felszíni párolgás által érintettek lehetnek, és a párolgás mértékének csökkenésével a készletek utánpótlódása megtörténhet. A klasszikus szignál kialakulása tehát a hidrogeológiai értelemben vett feláramlási zónákban vagy másként jelentős utánpótlódással rendelkező területeken jellemző. A beszivárgási vagy utánpótlódási területeken a szignál egy lépcsős függvényként és elsősorban a talajnedvességben jelentkezik, mivel itt háttérből származó utánpótlódásra nem lehet számítani. Sekély talaj vízszintü utánpótlódási területen szintén lépcsős függvény megjelenése jellemző. Az irodalmi áttekintésben láthattuk, hogy elsőként a talajvízszintekben és a lefolyásban észlelt szignál megjelenéséről számol be a legtöbb publikáció, és csak a talajnedvesség mérésének automatizálásától kezdve találunk olyan irodalmat, amely a talajnedvességben is detektálja a szignált, így a talajnedvesség esetében kidolgozott módszerek is később jelennek meg. A talajvízben és talajnedvességben jelentkező szignál alapján ET-t számító módszerek alapjául szinte minden esetben a White-féle (White 1932) szolgál. A Whitemódszer, egyszerűsége miatt, bár többször kiegészítették és pontosították a továbbiakban is jól felhasználható előzetes tájékozódó vizsgálatokra. A lefolyás esetében a becslés alapjául legtöbbször a napi maximumok burkológörbéje és az aktuális vízhozamok közötti különbségek szolgálnak. A két módszerrel meghatározott ET értékek között, mint ahogy azt több szerző is említi, nagyságrendi különbségek lehetnek. Feltételezhetően a talajvízből történő meghatározás a pontosabb, mivel ez mutat közelebbi értékeket a meteorológiai mérések alapján számított ET értékekkel. Előbbiek alapján tehát a White-féle módszer elveit felhasználva célszerű a lefolyás esetében megpróbálkozni a vízgyűjtő-szintű ET meghatározásával. A hidrológiai jellemzők napi ciklusában rejlő információforrás ezen ismertetett módszerekkel még korántsincs kiaknázva, tehát mindenképpen célszerű a tématerület további alapos vizsgálata. Irodalom Richard G. Allen Luis S. Pereira - Dirk Raes - Martin Smith: Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements , volume 56 of FAO Irrigation and Drainage. FAO, Rome, 1998. ISBN 92-5-104219-5. URL http://www.fao.Org/doerep/X 0490E/x0490e06.ht m. Bauer, P.-Thabeng, G.-Stauffer, F - Kinzelbach, W.: Estimation of the evapotranspiration rate from diumal groundwater level fluctuations in the Okavango Delta, Botswana. Journal of Hydrology , 288(3-4):344— 355, 2004. Baumgartner, Albert - Liebschner, HansJürgen: Allgemeine Hydrologie, Quantitative Hydrologie. Gebrüder Borntraeger, 1990. ISBN 3443-30001-4. Blaney, H. F. - Taylor, C. A.-Young, A. A.: Rainfall penetration and consumptive use of water in the santa ana river valley and coastal plain. Calif. Dept. Pub. Works, Div. Water Resorces Bull., 33:162, 1930. Blaney, H. F.-Taylor, C. A.-Young, A. A.-Nickle, H. G.: Water losses under natural conditions from wet areas in southern cailfornia. Calif Dept. Pub. Works, Div. Water Resorces Bull., 44 (1):139, 1933. Bond, B. J.-Jones, J. A.-Moore, G.-Phillips, N.-Post, D -McDonnell, J. J.: The zone of vegetation influence on baseflow revealed by diel patterns of streamflow and vegetation water use in a headwater basin. HydrologicalProcesses, 16:1671-1677, 2002. Boronina, Anastasia - Golubev, S.-Balderer, W. S.: Estimation of actual evapotranspiration from an alluvial aquifer of the kouris catchment (Cyprus) using continuous streamflow records. Hydrological Processes, 19:4055^1068,2005. Bousek, Robert: Das tägliche periodische steigen und fallen des grundwasserspiegels. Die Wasserwirtschaft , 31:427-429, 1933. Brutsaert, Wilfried -Nieber, John L.: Regionalized drought flow hydrographs from a mature glaciated plateau. Water Resources Research, 13(3):637-643, 1977.