Mérnöki gyakorlatban alkalmazott hidrológiai modellek összehasonlító vizsgálata a Zala vízgyűjtőn
Mérnöki gyakorlatban alkalmazott hidrológiai modellek összehasonlító vizsgálata a Zala vízgyűjtőjén
Bor Anikó, Környezetmérnök MSc V. félév
Konzulens: Dr. Koncsos László, Egyetemi tanár, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
Kozma Zsolt, Egyetemi tanársegéd, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
Magyarország egyszerre néz szembe a víztöbblet és a vízhiány okozta veszélyekkel, melyek jövőbeni alakulását a környezeti, társadalmi és politikai folyamatok mellett a globális éghajlatváltozás is súlyosbítja. A szélsőséges vízkészlet jelenségek, mint például az árvíz és az aszály akár egyazon évben és helyen is jelentkezhetnek. Ezért kiemelten fontos a készletek tározása, illetve a szélsőségek kiegyenlítése az aktuális állapotoknak megfelelően. Bár komoly igény van hidrológiai információkra az előrejelzések, tervezési alternatívák, valamint az egyes területi beavatkozások hatásainak felmérése során, sok esetben nem kielégítő a rendelkezésre álló adatok mennyisége és minősége. Ezért választottam dolgozatom témájául a vízgyűjtő szintű csapadék összegyülekezés hidrológiai jelenségének vizsgálatát a Zala patak vízgyűjtőjén.
A hidrológiai folyamatok leírására számos módszer létezik. Napjainkban a szoftveres modell alkalmazások tekinthetőek a legelterjedtebbeknek. Ezek hidrológiai megközelítés, (tér- és időbeliség, paraméterezés, a fizikai folyamatok matematikai leírása) szempontjából eltérő elvek mentén működnek. Célom volt megvizsgálni, hogy egy osztott paraméteres, fizikai alapú, illetve egy empirikus összefüggéseket használó szoftver által létrehozott modell milyen eltéréseket mutat. Munkám során a WateRisk, valamint a HEC-HMS programokat használtam modelljeim létrehozásához. A tanszéken fejlesztett osztott paraméteres, fizikai alapú WateRisk szoftver a lokális- regionális vízkörforgás folyamatait térinformatikai és matematikai eszközök felhasználásával írja le. A program részmodellekből épül fel, mely egységek megfelelő alkalmazásával számos vízgazdálkodási kérdéskör könnyen kezelhető. A nemzetközi gyakorlatban is elterjedt HEC-HMS, - melyet a US Army Corps of Engineers fejlesztett ki - alapvetően egy hidrológiai modellezésre specializált program, amely az egyes vízgyűjtők felszíni lefolyását és beszivárgását képes modellezni empirikus, illetve félempirikus összefüggések felhasználásával.
A Zala patak Zalaapátinál található mércepontig terjedő vízgyűjtőjét digitális domborzatmodell alapján a határoltam le a WMS nevű programban. A vizsgált terület nagysága közel 1500 km2. A továbbiakban felhasznált input információként szolgáló adatokat, mint például a területhasználatot vagy a talajtípust az ArcGIS szoftverrel készítettem el. A modellek felépítését követően szimulációs kísérleteket végeztem, kezdetben 1, majd 5 éves időintervallumban és a kapott eredmények alapján kalibráltam és módosítottam a modellbeállításokat. Azt tapasztaltam, hogy a WateRisk használata könnyebb volt, számos esetben köszönhetően a felhasználóbarát szoftverfelületnek, és a szoftverbe integrált szerkesztőfelületeknek. A modell felépítése a HEC-HMS-ben sok esetben olyan adatokat igényelt, melyek beszerzése komoly feladatot jelentett. A dolgozatom során kapott eredmények a környezetmérnöki munka során jól felhasználhatók például további szennyezés terjedési modellek felépítésében, valamint a Víz Keretirányelv bevezetéséből fakadóan elvégzendő feladatokban bemenő input információként.
Irodalom:
1. Sophocleous, M., 2002. Interactions between groundwater and surface water: the state of the science, Hydrogeology Journal, 10 (2002), 52-67
2. Kozma Zs., Koncsos L. 2011. Methodological Overview of a Coupled Water Resources Management Model System. In: Topping B.H.V., Tsompanakis Y. (Editors) Proceedings of the Thirteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing. Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 157.
3. US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center, Hydrologic Modelling Sytem HEC-HMS, http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/documentation.html 2012. július 20.
szerző
-
Bor Anikó
környezetmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Koncsos László
Tanszékvezető egyetemi tanár, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék -
helyezés
Egyetemi Hallgatói Képviselet II. helyezett