Két alföldi kisvízgyűjtő éves vízmérlegének meghatározása mért és modellezett adatok alapján

Abstract

Vízgazdálkodásunk fontos stratégiai kérdése a területi vízmérlegek jobb megismerése. Ehhez azonban nem rendelkezünk megfelelő részletességű adatokkal, így jobbára hidrológiai modellezéssel próbáljuk ismereteinket kiegészíteni. Mivel azonban ezeket a modelleket nem a magyarországi viszonyokra dolgozták ki, ezért kétirányú kutatást kell elvégeznünk. Egyrészt meg kell határoznunk, hogy a rendelkezésünkre álló (nem egységes területi felbontású, és nem feltétlenül kielégítő gyakorisággal megfigyelt) adatok hogyan használhatók fel az összetett visszacsatolásokkal terhelt környezeti kapcsolatrendszerek modellezésében. Másrészt adódik a kérdés, hogy milyen biztonsággal alkalmazhatjuk hazai körülmények között a nemzetközi gyakorlatban széles körben elterjedt modelleket. Ennek érdekében havi adatok felhasználásával két alföldi kisvízgyűjtőn végeztünk kutatásokat. Ennek során összehasonlítottuk a ténylegesen mért adatokból statisztikai és hidrológiai számítással készült hagyományos (vízkészlet–gazdálkodási mérleg modellel számított) vízmérleget a csapadék-lefolyás (MIKE NAM) és a hidrodinamikai (MIKE Hydro River) modellel számított modellek eredményeivel. A két vizsgált vízgyűjtő (a Dong-ér és a Berettyó) alapadatok tekintetében nagyon különbözött. A Berettyó részvízgyűjtőben számos felszíni víz mérőállomás van. Ezen rendelkezésre álló adatok statisztikai módon kiszámolt tényleges vízhozama lehet egy referencia érték, amelyhez a hidrodinamikai modell kalibrálása elvégezhető. A Dong-ér vízgyűjtő esetében a területi adatok szignifikáns hiánya miatt azokat előbb egy referencia vízgyűjtő segítségével kellett kalibrálni, hogy megbízható modellt alkothassunk. A vizsgálataim rámutattak, hogy a MIKE NAM csapadék-lefolyás és a MIKE Hydro River hidrodinamikai modellek kombinációjával megbízható kalibráció és szimuláció végezhető. A mért adatokból számított statisztikai eredmények alapján kimutatható egyfelől a modellek alkalmassága, sőt megfordítva a modell szimulációs eljárás is alkalmas arra, hogy kiegészíthessük az adathiányos vízgyűjtőkön a felszíni vízkészletek statisztikai értékelését. Bizonyítottuk, hogy a referencia vízgyűjtő kiválasztása – a hidrológiai analógia típusú megközelítés alapján – lényeges mértékben befolyásolja az eredményeket. Eredményeink szerint a hidrológiai analógia alapján paraméterezett modell – tényleges megfigyelések hiányában – a vízhasználatok engedélyezési döntéstámogatásában és alternatív vízkészlet-gazdálkodási javaslatok tesztelésében nagy hatékonysággal alkalmazható.