vízgyűjtő modellezés gyakorlati alkalmazhatóságának
TRANSCRIPT
Budapesti Műszaki eacutes Gazdasaacutegtudomaacutenyi Egyetem
Eacutepiacutetőmeacuternoumlki Kar
TDK Konferencia 2015
Viacutezgyűjtő-modellezeacutes gyakorlati alkalmazhatoacutesaacutegaacutenak
vizsgaacutelata a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacuten
Keacutesziacutetette
Nagy Eszter Doacutera
Konzulensek
Dr Bene Katalin
Torma Peacuteter
Tartalomjegyzeacutek 1 Bevezeteacutes 1
2 Teruumllet bemutataacutesa 2
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes 2
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg 3
23 Viacutezrajz eacuteghajlat 3
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes 4
3 Modellezeacutes 7
31 Modellező szoftver bemutataacutesa 7
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok 7
33 Kalibraacutelaacutes 15
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek 15
332 A modell parameacuteterezeacutese 17
333 Statisztikai vizsgaacutelat 26
34 Validaacutelaacutes 27
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata 29
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek 34
5 Irodalomjegyzeacutek 36
6 Melleacutekletek 38
1
1 Bevezeteacutes A kliacutemavaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben egyre szeacutelsőseacutegesebb csapadeacutekesemeacutenyek terhelik a
viacutezgyűjtőket ezen szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek azonban modellezhetők Magyarorszaacutegon a kis eacutes
koumlzepes viacutezgyűjtők viacutezrajzi aacutellomaacutes ellaacutetottsaacutega koumlzepes Sok esetben azonban csak empirikus
moacutedszerek keruumllnek alkalmazaacutesra melyeknek haacutetraacutenya hogy igen pontatlan eacutes nagyban elteacuterő
eredmeacutenyeket adhatnak Ceacutelszerűbb fizikai-alapuacute modellek alkalmazaacutesa mivel ezekkel
pontosabb eredmeacutenyek eacuterhetők el Hazai viszonylatban azonban meglehetősen keveacutes
proacutebaacutelkozaacutes toumlrteacutent ilyen tiacutepusuacute modellek alkalmazhatoacutesaacutegaacutenak vizsgaacutelataacutera (Torma at al
2014) Osztott parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacutera nem aacutellt rendelkezeacutesemre elegendő adat iacutegy
oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet vizsgaacuteltam a dolgozat soraacuten
A viacutezgyűjtőmodellek felhasznaacutelhatoacutesaacutega igen sokreacutetű Elemezhető peacuteldaacuteul hogy mikeacutent
kezelhető egy olyan aacuterhullaacutem mely nagyobb viacutezhozammal tetőzik mint a tervezeacuteskor
figyelembe vett 1-os gyakorisaacuteguacute viacutezhozam illetve tetszőleges csapadeacutekesemeacuteny hataacutesaacutera
levonuloacute aacuterhullaacutem is modellezhető Joacutel vizsgaacutelhatoacutek az emberi beavatkozaacutesok hataacutesai is A
terepmodellen keresztuumll figyelembe vehető a mederszabaacutelyozaacutes a modell parameacuteterezeacutesekor
pedig az urbanizaacutecioacute az eroacutezioacute eacutesvagy a teruumllethasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak hataacutesai is Komplex
modellrendszerben lehetőseacuteg nyiacutelhat nagyobb viacutezfolyaacutesok egydimenzioacutes modelljeacutehez bemenő
adatkeacutent felhasznaacutelni a viacutezgyűjtő-modellezeacutesből nyert adatokat modellezhető lehet a teljes
taacuterozoacuterendszer aacuterviacutezcsoumlkkentő hataacutesa a Zagyvaacuten
Dolgozatom taacutergyaacuteul a Tarjaacuten-patak illetve annak viacutezgyűjtője szolgaacutel Tavalyi TDK
dolgozatomban maacuter elkezdtem foglalkozni viacutezgyűjtő-modellezeacutessel melyhez determinisztikus
oumlsszevont parameacuteterű modellt hasznaacuteltam akaacuter csak ezen dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten Folytatva a
megelőző vizsgaacutelatokat a Tarjaacuten-patak kapcsaacuten ceacutelom a szoftver gyakorlati
alkalmazhatoacutesaacutegaacutera foacutekuszaacutelni feltaacuterni a hasznaacutelataacuteban rejlő lehetőseacutegeket
Az emliacutetett patak a rajta talaacutelhatoacute taacuterozoacuteval egyuumltt egy fontos aacuterviacutezveacutedelmi rendszer reacuteszeacutet
keacutepezi A Zagyva egyik melleacutekviacutezfolyaacutesakeacutent kulcsfontossaacuteguacute hogy a hirtelen levonuloacute
aacutervizeket meacuteg a fenti viacutezgyűjtőkoumln taacuterozoacutek segiacutetseacutegeacutevel visszatartsaacutek Ezzel a funkcioacuteval
kapcsolatban is felmeruumllhetnek olyan keacuterdeacutesek melyekre a viacutezgyűjtő-modellezeacutes segiacutetseacutegeacutevel
vaacutelaszt kaphatunk Vizsgaacutelhatoacute peacuteldaacuteul a taacuterozoacutek kihasznaacuteltsaacutega hataacutesa az alviacutezi viacutezhozamokra
vagy a viacutezgyűjtő viacutezmeacuterlegeacutenek alakulaacutesaacutera
2
2 Teruumllet bemutataacutesa
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes
A Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőteruumllete Magyarorszaacuteg eacuteszaki reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Budapesttől keletre
Kiterjedeacutese eacuteszak-deacuteli a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute majdnem teljes terjedelmeacutevel Salgoacutetarjaacuten ezen
kiacutevuumll az eacuteszaki reacuteszen Somoskőuacutejfalu a deacuteli reacuteszeacuten Baacutetonyterenye telepuumlleacutesek helyezkednek el
(1 aacutebra)
1 aacutebra A viacutezgyűjtő eacutes a rajta talaacutelhatoacute telepuumlleacutesek
Salgoacutetarjaacuten vaacuterosa jelenleg koumlzel 40 000 lakossal rendelkezik A szocializmus idejeacuteben jelentős
ipari teveacutekenyseacuteg folyt a vaacuterosban ennek megfelelően a patak szennyviacutezterheleacutese is igen nagy
volt
bdquoSalgoacutetarjaacuten ipari muacuteltja az 1800-as eacutevekig visszavezethető az aceacutelgyaacuter alakulaacutesaacuteig 1920-ban
aacutetadott Oumlbloumlsuumlveggyaacuter Siacutekuumlveggyaacuter eacutes Tűzhelygyaacuter valamint az SKUuml salakhaacutenyoacute Vasoumlntoumlde
keletkező ipari szennyvizeinek befogadoacuteja a Tarjaacuten-patak volt mely a terheleacutesektől rendkiacutevuumll
szennyezetteacute vaacutelt A taacuterozoacute feletti szakaszt ezekből az uumlzemekből naponta aacutetlagosan 1600 kg
szervesanyag 270 kg ammoacuteniumndashion 352 kg vas 1200 kg lebegőanyag eacutes 3800 kg soacutetartalom
terhelte A tavaszi hoacuteolvadaacutessal illetve csapadeacutekosabb időszakban a Tarjaacuten-patak detergens
tartalmaacutet tovaacutebb noumlvelte a SKUuml salakhaacutenyoacute (galvaacuteniszap vasas iszap) Csoacutekaacutes-eacuterbe beszivaacutergoacute
diffuacutez szennyezeacutese is Ennek koumlvetkezteacuteben a Tarjaacuten-patak bioloacutegiai diverzitaacutesa igen alacsony
voltrdquo (KDV-VIZIG 2013)
A rendszervaacuteltaacutes utaacuten az ipari teveacutekenyseacuteg erősen visszaesett ezzel a viacutezminőseacuteg is javult A
patakon 1979-ben megeacutepuumllt taacuterozoacute mindemellett tovaacutebbra is ellaacutetja uumllepiacutető funkcioacutejaacutet
Elsődleges rendelteteacutese termeacuteszetesen az aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes a maacutetraverebeacutelyi eacutes a
maconkai taacuterozoacutek mellett utoljaacutera eacutepuumllt meg a Zagyva-voumllgyi főművi taacuterozoacuterendszer reacuteszekeacutent
A taacuterozoacute egyeacutebiraacutenyuacute hasznosiacutetaacutesaacutera (horgaacuteszat) ugyan lenne igeacuteny azonban nem megengedett
a taacuterozoacuteban talaacutelhatoacute szennyviacuteziszap meacutergező hataacutesa miatt
3
A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Toacute-strandroacutel meglehetősen keveacutes informaacutecioacute lelhető fel
Reacutegebben strandfuumlrdőkeacutent ma maacuter horgaacutesztoacutekeacutent funkcionaacutel Aacutetlagmeacutelyseacutege 2 meacuteter koumlruumlli a
betonozott medenceacuteket maacutera erősen benőtte a noumlveacutenyzet a tavat sok helyen naacuted szegeacutelyezi (2
aacutebra)
2 aacutebra Toacute-strand reacutegen (rsquo60-as eacutevek) eacutes ma
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg
A viacutezgyűjtő dombvideacutekinek tekinthető eacuteszak felől a Karancs-Medves hataacuterolja melynek
alapkőzete vulkanikus eredetű Az oligoceacuten korszakban agyagmaacuterga eacutes homokkő keletkezett
tengeri uumlledeacutekkeacutent majd a mioceacuten korszakban mocsaras teruumlletek helyeacuten barnakőszeacuten joumltt leacutetre
a raacuterakoacutedott tengeri uumlledeacutek hataacutesaacutera Elsőkeacutent a Karancs keletkezett a vulkaacutenkitoumlreacutesek reacuteveacuten
Miacuteg a Karancs leginkaacutebb andezitből eacutes kuumlloumlnboumlző palaacutekboacutel aacutell a Medves alapkőzete jelentős
reacuteszt 2-9 millioacute eacuteves plioceacuten-pleisztoceacuten bazalt A teruumllet jellemző talajtiacutepusa a barna erdőtalaj
eacutes a fakoacute erdőtalaj az alsoacutebb reacuteszeken talaacutelhatoacute reacuteti talaj is Toumlbb helyen felsziacutenre keruumllt a
porhanyoacutes homokkő
A Karancs-Medves teruumlleteacuten 9696 ha-on a Salgoacutetarjaacuteni Erdeacuteszet folytat erdőgazdaacutelkodaacutest
Nyilvaacutentartaacutesuk szerint az erdeacuteszet 49-a gyertyaacutenosshytoumllgyes 38-a cseres-toumllgyes eacutes 13-a
buumlkkoumls kliacutemaacuteban fekszik Jellemző fafajai elsősorban a toumllgyek (29) a cser (26) az akaacutec
(17) a buumlkk (10) eacutes a gyertyaacuten (6) Az erdeacuteszet teruumlleteacuteből 4100 ha tartozik a Karancs-
Medves Taacutejveacutedelmi Koumlrzetbe melyből 818 ha fokozottan veacutedett Ezen a teruumlleten szaacutemos
veacutedett noumlveacuteny eacutes aacutellatfaj talaacutelhatoacute A veacutedett teruumlletből csak nagyon kis haacutenyad talaacutelhatoacute a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten
23 Viacutezrajz eacuteghajlat
A Tarjaacuten-patak befogadoacuteja a Zagyva jelentősebb melleacutekviacutezfolyaacutesai a Vizslaacutes- Csoacutekaacutesvoumllgyi
Felsőszaacutelaspusztai- Karancs- Baglyas- Salgoacute- Forgaacutecs- eacutes Vaskapu-patakok
Viacutezgyűjtőteruumllete 877 km2 ebből a taacuterozoacutehoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllet 713 km2
A patak eacutes viacutezgyűjtője a Koumlzeacutep Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (KDV-VIZIG) teruumlleteacuten
talaacutelhatoacute Az Igazgatoacutesaacuteg a taacuterozoacute felviacutezi viacutezaacutellaacutesaacutet 2008 oacuteta roumlgziacuteti napi rendszeresseacuteggel A
patakon emellett a 2+300 szelveacutenyben (egy kilomeacuteterrel a taacuterozoacute alatt) talaacutelhatoacute egy
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
Tartalomjegyzeacutek 1 Bevezeteacutes 1
2 Teruumllet bemutataacutesa 2
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes 2
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg 3
23 Viacutezrajz eacuteghajlat 3
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes 4
3 Modellezeacutes 7
31 Modellező szoftver bemutataacutesa 7
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok 7
33 Kalibraacutelaacutes 15
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek 15
332 A modell parameacuteterezeacutese 17
333 Statisztikai vizsgaacutelat 26
34 Validaacutelaacutes 27
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata 29
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek 34
5 Irodalomjegyzeacutek 36
6 Melleacutekletek 38
1
1 Bevezeteacutes A kliacutemavaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben egyre szeacutelsőseacutegesebb csapadeacutekesemeacutenyek terhelik a
viacutezgyűjtőket ezen szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek azonban modellezhetők Magyarorszaacutegon a kis eacutes
koumlzepes viacutezgyűjtők viacutezrajzi aacutellomaacutes ellaacutetottsaacutega koumlzepes Sok esetben azonban csak empirikus
moacutedszerek keruumllnek alkalmazaacutesra melyeknek haacutetraacutenya hogy igen pontatlan eacutes nagyban elteacuterő
eredmeacutenyeket adhatnak Ceacutelszerűbb fizikai-alapuacute modellek alkalmazaacutesa mivel ezekkel
pontosabb eredmeacutenyek eacuterhetők el Hazai viszonylatban azonban meglehetősen keveacutes
proacutebaacutelkozaacutes toumlrteacutent ilyen tiacutepusuacute modellek alkalmazhatoacutesaacutegaacutenak vizsgaacutelataacutera (Torma at al
2014) Osztott parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacutera nem aacutellt rendelkezeacutesemre elegendő adat iacutegy
oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet vizsgaacuteltam a dolgozat soraacuten
A viacutezgyűjtőmodellek felhasznaacutelhatoacutesaacutega igen sokreacutetű Elemezhető peacuteldaacuteul hogy mikeacutent
kezelhető egy olyan aacuterhullaacutem mely nagyobb viacutezhozammal tetőzik mint a tervezeacuteskor
figyelembe vett 1-os gyakorisaacuteguacute viacutezhozam illetve tetszőleges csapadeacutekesemeacuteny hataacutesaacutera
levonuloacute aacuterhullaacutem is modellezhető Joacutel vizsgaacutelhatoacutek az emberi beavatkozaacutesok hataacutesai is A
terepmodellen keresztuumll figyelembe vehető a mederszabaacutelyozaacutes a modell parameacuteterezeacutesekor
pedig az urbanizaacutecioacute az eroacutezioacute eacutesvagy a teruumllethasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak hataacutesai is Komplex
modellrendszerben lehetőseacuteg nyiacutelhat nagyobb viacutezfolyaacutesok egydimenzioacutes modelljeacutehez bemenő
adatkeacutent felhasznaacutelni a viacutezgyűjtő-modellezeacutesből nyert adatokat modellezhető lehet a teljes
taacuterozoacuterendszer aacuterviacutezcsoumlkkentő hataacutesa a Zagyvaacuten
Dolgozatom taacutergyaacuteul a Tarjaacuten-patak illetve annak viacutezgyűjtője szolgaacutel Tavalyi TDK
dolgozatomban maacuter elkezdtem foglalkozni viacutezgyűjtő-modellezeacutessel melyhez determinisztikus
oumlsszevont parameacuteterű modellt hasznaacuteltam akaacuter csak ezen dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten Folytatva a
megelőző vizsgaacutelatokat a Tarjaacuten-patak kapcsaacuten ceacutelom a szoftver gyakorlati
alkalmazhatoacutesaacutegaacutera foacutekuszaacutelni feltaacuterni a hasznaacutelataacuteban rejlő lehetőseacutegeket
Az emliacutetett patak a rajta talaacutelhatoacute taacuterozoacuteval egyuumltt egy fontos aacuterviacutezveacutedelmi rendszer reacuteszeacutet
keacutepezi A Zagyva egyik melleacutekviacutezfolyaacutesakeacutent kulcsfontossaacuteguacute hogy a hirtelen levonuloacute
aacutervizeket meacuteg a fenti viacutezgyűjtőkoumln taacuterozoacutek segiacutetseacutegeacutevel visszatartsaacutek Ezzel a funkcioacuteval
kapcsolatban is felmeruumllhetnek olyan keacuterdeacutesek melyekre a viacutezgyűjtő-modellezeacutes segiacutetseacutegeacutevel
vaacutelaszt kaphatunk Vizsgaacutelhatoacute peacuteldaacuteul a taacuterozoacutek kihasznaacuteltsaacutega hataacutesa az alviacutezi viacutezhozamokra
vagy a viacutezgyűjtő viacutezmeacuterlegeacutenek alakulaacutesaacutera
2
2 Teruumllet bemutataacutesa
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes
A Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőteruumllete Magyarorszaacuteg eacuteszaki reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Budapesttől keletre
Kiterjedeacutese eacuteszak-deacuteli a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute majdnem teljes terjedelmeacutevel Salgoacutetarjaacuten ezen
kiacutevuumll az eacuteszaki reacuteszen Somoskőuacutejfalu a deacuteli reacuteszeacuten Baacutetonyterenye telepuumlleacutesek helyezkednek el
(1 aacutebra)
1 aacutebra A viacutezgyűjtő eacutes a rajta talaacutelhatoacute telepuumlleacutesek
Salgoacutetarjaacuten vaacuterosa jelenleg koumlzel 40 000 lakossal rendelkezik A szocializmus idejeacuteben jelentős
ipari teveacutekenyseacuteg folyt a vaacuterosban ennek megfelelően a patak szennyviacutezterheleacutese is igen nagy
volt
bdquoSalgoacutetarjaacuten ipari muacuteltja az 1800-as eacutevekig visszavezethető az aceacutelgyaacuter alakulaacutesaacuteig 1920-ban
aacutetadott Oumlbloumlsuumlveggyaacuter Siacutekuumlveggyaacuter eacutes Tűzhelygyaacuter valamint az SKUuml salakhaacutenyoacute Vasoumlntoumlde
keletkező ipari szennyvizeinek befogadoacuteja a Tarjaacuten-patak volt mely a terheleacutesektől rendkiacutevuumll
szennyezetteacute vaacutelt A taacuterozoacute feletti szakaszt ezekből az uumlzemekből naponta aacutetlagosan 1600 kg
szervesanyag 270 kg ammoacuteniumndashion 352 kg vas 1200 kg lebegőanyag eacutes 3800 kg soacutetartalom
terhelte A tavaszi hoacuteolvadaacutessal illetve csapadeacutekosabb időszakban a Tarjaacuten-patak detergens
tartalmaacutet tovaacutebb noumlvelte a SKUuml salakhaacutenyoacute (galvaacuteniszap vasas iszap) Csoacutekaacutes-eacuterbe beszivaacutergoacute
diffuacutez szennyezeacutese is Ennek koumlvetkezteacuteben a Tarjaacuten-patak bioloacutegiai diverzitaacutesa igen alacsony
voltrdquo (KDV-VIZIG 2013)
A rendszervaacuteltaacutes utaacuten az ipari teveacutekenyseacuteg erősen visszaesett ezzel a viacutezminőseacuteg is javult A
patakon 1979-ben megeacutepuumllt taacuterozoacute mindemellett tovaacutebbra is ellaacutetja uumllepiacutető funkcioacutejaacutet
Elsődleges rendelteteacutese termeacuteszetesen az aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes a maacutetraverebeacutelyi eacutes a
maconkai taacuterozoacutek mellett utoljaacutera eacutepuumllt meg a Zagyva-voumllgyi főművi taacuterozoacuterendszer reacuteszekeacutent
A taacuterozoacute egyeacutebiraacutenyuacute hasznosiacutetaacutesaacutera (horgaacuteszat) ugyan lenne igeacuteny azonban nem megengedett
a taacuterozoacuteban talaacutelhatoacute szennyviacuteziszap meacutergező hataacutesa miatt
3
A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Toacute-strandroacutel meglehetősen keveacutes informaacutecioacute lelhető fel
Reacutegebben strandfuumlrdőkeacutent ma maacuter horgaacutesztoacutekeacutent funkcionaacutel Aacutetlagmeacutelyseacutege 2 meacuteter koumlruumlli a
betonozott medenceacuteket maacutera erősen benőtte a noumlveacutenyzet a tavat sok helyen naacuted szegeacutelyezi (2
aacutebra)
2 aacutebra Toacute-strand reacutegen (rsquo60-as eacutevek) eacutes ma
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg
A viacutezgyűjtő dombvideacutekinek tekinthető eacuteszak felől a Karancs-Medves hataacuterolja melynek
alapkőzete vulkanikus eredetű Az oligoceacuten korszakban agyagmaacuterga eacutes homokkő keletkezett
tengeri uumlledeacutekkeacutent majd a mioceacuten korszakban mocsaras teruumlletek helyeacuten barnakőszeacuten joumltt leacutetre
a raacuterakoacutedott tengeri uumlledeacutek hataacutesaacutera Elsőkeacutent a Karancs keletkezett a vulkaacutenkitoumlreacutesek reacuteveacuten
Miacuteg a Karancs leginkaacutebb andezitből eacutes kuumlloumlnboumlző palaacutekboacutel aacutell a Medves alapkőzete jelentős
reacuteszt 2-9 millioacute eacuteves plioceacuten-pleisztoceacuten bazalt A teruumllet jellemző talajtiacutepusa a barna erdőtalaj
eacutes a fakoacute erdőtalaj az alsoacutebb reacuteszeken talaacutelhatoacute reacuteti talaj is Toumlbb helyen felsziacutenre keruumllt a
porhanyoacutes homokkő
A Karancs-Medves teruumlleteacuten 9696 ha-on a Salgoacutetarjaacuteni Erdeacuteszet folytat erdőgazdaacutelkodaacutest
Nyilvaacutentartaacutesuk szerint az erdeacuteszet 49-a gyertyaacutenosshytoumllgyes 38-a cseres-toumllgyes eacutes 13-a
buumlkkoumls kliacutemaacuteban fekszik Jellemző fafajai elsősorban a toumllgyek (29) a cser (26) az akaacutec
(17) a buumlkk (10) eacutes a gyertyaacuten (6) Az erdeacuteszet teruumlleteacuteből 4100 ha tartozik a Karancs-
Medves Taacutejveacutedelmi Koumlrzetbe melyből 818 ha fokozottan veacutedett Ezen a teruumlleten szaacutemos
veacutedett noumlveacuteny eacutes aacutellatfaj talaacutelhatoacute A veacutedett teruumlletből csak nagyon kis haacutenyad talaacutelhatoacute a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten
23 Viacutezrajz eacuteghajlat
A Tarjaacuten-patak befogadoacuteja a Zagyva jelentősebb melleacutekviacutezfolyaacutesai a Vizslaacutes- Csoacutekaacutesvoumllgyi
Felsőszaacutelaspusztai- Karancs- Baglyas- Salgoacute- Forgaacutecs- eacutes Vaskapu-patakok
Viacutezgyűjtőteruumllete 877 km2 ebből a taacuterozoacutehoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllet 713 km2
A patak eacutes viacutezgyűjtője a Koumlzeacutep Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (KDV-VIZIG) teruumlleteacuten
talaacutelhatoacute Az Igazgatoacutesaacuteg a taacuterozoacute felviacutezi viacutezaacutellaacutesaacutet 2008 oacuteta roumlgziacuteti napi rendszeresseacuteggel A
patakon emellett a 2+300 szelveacutenyben (egy kilomeacuteterrel a taacuterozoacute alatt) talaacutelhatoacute egy
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
1
1 Bevezeteacutes A kliacutemavaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben egyre szeacutelsőseacutegesebb csapadeacutekesemeacutenyek terhelik a
viacutezgyűjtőket ezen szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek azonban modellezhetők Magyarorszaacutegon a kis eacutes
koumlzepes viacutezgyűjtők viacutezrajzi aacutellomaacutes ellaacutetottsaacutega koumlzepes Sok esetben azonban csak empirikus
moacutedszerek keruumllnek alkalmazaacutesra melyeknek haacutetraacutenya hogy igen pontatlan eacutes nagyban elteacuterő
eredmeacutenyeket adhatnak Ceacutelszerűbb fizikai-alapuacute modellek alkalmazaacutesa mivel ezekkel
pontosabb eredmeacutenyek eacuterhetők el Hazai viszonylatban azonban meglehetősen keveacutes
proacutebaacutelkozaacutes toumlrteacutent ilyen tiacutepusuacute modellek alkalmazhatoacutesaacutegaacutenak vizsgaacutelataacutera (Torma at al
2014) Osztott parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacutera nem aacutellt rendelkezeacutesemre elegendő adat iacutegy
oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodell alkalmazhatoacutesaacutegaacutet vizsgaacuteltam a dolgozat soraacuten
A viacutezgyűjtőmodellek felhasznaacutelhatoacutesaacutega igen sokreacutetű Elemezhető peacuteldaacuteul hogy mikeacutent
kezelhető egy olyan aacuterhullaacutem mely nagyobb viacutezhozammal tetőzik mint a tervezeacuteskor
figyelembe vett 1-os gyakorisaacuteguacute viacutezhozam illetve tetszőleges csapadeacutekesemeacuteny hataacutesaacutera
levonuloacute aacuterhullaacutem is modellezhető Joacutel vizsgaacutelhatoacutek az emberi beavatkozaacutesok hataacutesai is A
terepmodellen keresztuumll figyelembe vehető a mederszabaacutelyozaacutes a modell parameacuteterezeacutesekor
pedig az urbanizaacutecioacute az eroacutezioacute eacutesvagy a teruumllethasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak hataacutesai is Komplex
modellrendszerben lehetőseacuteg nyiacutelhat nagyobb viacutezfolyaacutesok egydimenzioacutes modelljeacutehez bemenő
adatkeacutent felhasznaacutelni a viacutezgyűjtő-modellezeacutesből nyert adatokat modellezhető lehet a teljes
taacuterozoacuterendszer aacuterviacutezcsoumlkkentő hataacutesa a Zagyvaacuten
Dolgozatom taacutergyaacuteul a Tarjaacuten-patak illetve annak viacutezgyűjtője szolgaacutel Tavalyi TDK
dolgozatomban maacuter elkezdtem foglalkozni viacutezgyűjtő-modellezeacutessel melyhez determinisztikus
oumlsszevont parameacuteterű modellt hasznaacuteltam akaacuter csak ezen dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten Folytatva a
megelőző vizsgaacutelatokat a Tarjaacuten-patak kapcsaacuten ceacutelom a szoftver gyakorlati
alkalmazhatoacutesaacutegaacutera foacutekuszaacutelni feltaacuterni a hasznaacutelataacuteban rejlő lehetőseacutegeket
Az emliacutetett patak a rajta talaacutelhatoacute taacuterozoacuteval egyuumltt egy fontos aacuterviacutezveacutedelmi rendszer reacuteszeacutet
keacutepezi A Zagyva egyik melleacutekviacutezfolyaacutesakeacutent kulcsfontossaacuteguacute hogy a hirtelen levonuloacute
aacutervizeket meacuteg a fenti viacutezgyűjtőkoumln taacuterozoacutek segiacutetseacutegeacutevel visszatartsaacutek Ezzel a funkcioacuteval
kapcsolatban is felmeruumllhetnek olyan keacuterdeacutesek melyekre a viacutezgyűjtő-modellezeacutes segiacutetseacutegeacutevel
vaacutelaszt kaphatunk Vizsgaacutelhatoacute peacuteldaacuteul a taacuterozoacutek kihasznaacuteltsaacutega hataacutesa az alviacutezi viacutezhozamokra
vagy a viacutezgyűjtő viacutezmeacuterlegeacutenek alakulaacutesaacutera
2
2 Teruumllet bemutataacutesa
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes
A Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőteruumllete Magyarorszaacuteg eacuteszaki reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Budapesttől keletre
Kiterjedeacutese eacuteszak-deacuteli a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute majdnem teljes terjedelmeacutevel Salgoacutetarjaacuten ezen
kiacutevuumll az eacuteszaki reacuteszen Somoskőuacutejfalu a deacuteli reacuteszeacuten Baacutetonyterenye telepuumlleacutesek helyezkednek el
(1 aacutebra)
1 aacutebra A viacutezgyűjtő eacutes a rajta talaacutelhatoacute telepuumlleacutesek
Salgoacutetarjaacuten vaacuterosa jelenleg koumlzel 40 000 lakossal rendelkezik A szocializmus idejeacuteben jelentős
ipari teveacutekenyseacuteg folyt a vaacuterosban ennek megfelelően a patak szennyviacutezterheleacutese is igen nagy
volt
bdquoSalgoacutetarjaacuten ipari muacuteltja az 1800-as eacutevekig visszavezethető az aceacutelgyaacuter alakulaacutesaacuteig 1920-ban
aacutetadott Oumlbloumlsuumlveggyaacuter Siacutekuumlveggyaacuter eacutes Tűzhelygyaacuter valamint az SKUuml salakhaacutenyoacute Vasoumlntoumlde
keletkező ipari szennyvizeinek befogadoacuteja a Tarjaacuten-patak volt mely a terheleacutesektől rendkiacutevuumll
szennyezetteacute vaacutelt A taacuterozoacute feletti szakaszt ezekből az uumlzemekből naponta aacutetlagosan 1600 kg
szervesanyag 270 kg ammoacuteniumndashion 352 kg vas 1200 kg lebegőanyag eacutes 3800 kg soacutetartalom
terhelte A tavaszi hoacuteolvadaacutessal illetve csapadeacutekosabb időszakban a Tarjaacuten-patak detergens
tartalmaacutet tovaacutebb noumlvelte a SKUuml salakhaacutenyoacute (galvaacuteniszap vasas iszap) Csoacutekaacutes-eacuterbe beszivaacutergoacute
diffuacutez szennyezeacutese is Ennek koumlvetkezteacuteben a Tarjaacuten-patak bioloacutegiai diverzitaacutesa igen alacsony
voltrdquo (KDV-VIZIG 2013)
A rendszervaacuteltaacutes utaacuten az ipari teveacutekenyseacuteg erősen visszaesett ezzel a viacutezminőseacuteg is javult A
patakon 1979-ben megeacutepuumllt taacuterozoacute mindemellett tovaacutebbra is ellaacutetja uumllepiacutető funkcioacutejaacutet
Elsődleges rendelteteacutese termeacuteszetesen az aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes a maacutetraverebeacutelyi eacutes a
maconkai taacuterozoacutek mellett utoljaacutera eacutepuumllt meg a Zagyva-voumllgyi főművi taacuterozoacuterendszer reacuteszekeacutent
A taacuterozoacute egyeacutebiraacutenyuacute hasznosiacutetaacutesaacutera (horgaacuteszat) ugyan lenne igeacuteny azonban nem megengedett
a taacuterozoacuteban talaacutelhatoacute szennyviacuteziszap meacutergező hataacutesa miatt
3
A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Toacute-strandroacutel meglehetősen keveacutes informaacutecioacute lelhető fel
Reacutegebben strandfuumlrdőkeacutent ma maacuter horgaacutesztoacutekeacutent funkcionaacutel Aacutetlagmeacutelyseacutege 2 meacuteter koumlruumlli a
betonozott medenceacuteket maacutera erősen benőtte a noumlveacutenyzet a tavat sok helyen naacuted szegeacutelyezi (2
aacutebra)
2 aacutebra Toacute-strand reacutegen (rsquo60-as eacutevek) eacutes ma
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg
A viacutezgyűjtő dombvideacutekinek tekinthető eacuteszak felől a Karancs-Medves hataacuterolja melynek
alapkőzete vulkanikus eredetű Az oligoceacuten korszakban agyagmaacuterga eacutes homokkő keletkezett
tengeri uumlledeacutekkeacutent majd a mioceacuten korszakban mocsaras teruumlletek helyeacuten barnakőszeacuten joumltt leacutetre
a raacuterakoacutedott tengeri uumlledeacutek hataacutesaacutera Elsőkeacutent a Karancs keletkezett a vulkaacutenkitoumlreacutesek reacuteveacuten
Miacuteg a Karancs leginkaacutebb andezitből eacutes kuumlloumlnboumlző palaacutekboacutel aacutell a Medves alapkőzete jelentős
reacuteszt 2-9 millioacute eacuteves plioceacuten-pleisztoceacuten bazalt A teruumllet jellemző talajtiacutepusa a barna erdőtalaj
eacutes a fakoacute erdőtalaj az alsoacutebb reacuteszeken talaacutelhatoacute reacuteti talaj is Toumlbb helyen felsziacutenre keruumllt a
porhanyoacutes homokkő
A Karancs-Medves teruumlleteacuten 9696 ha-on a Salgoacutetarjaacuteni Erdeacuteszet folytat erdőgazdaacutelkodaacutest
Nyilvaacutentartaacutesuk szerint az erdeacuteszet 49-a gyertyaacutenosshytoumllgyes 38-a cseres-toumllgyes eacutes 13-a
buumlkkoumls kliacutemaacuteban fekszik Jellemző fafajai elsősorban a toumllgyek (29) a cser (26) az akaacutec
(17) a buumlkk (10) eacutes a gyertyaacuten (6) Az erdeacuteszet teruumlleteacuteből 4100 ha tartozik a Karancs-
Medves Taacutejveacutedelmi Koumlrzetbe melyből 818 ha fokozottan veacutedett Ezen a teruumlleten szaacutemos
veacutedett noumlveacuteny eacutes aacutellatfaj talaacutelhatoacute A veacutedett teruumlletből csak nagyon kis haacutenyad talaacutelhatoacute a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten
23 Viacutezrajz eacuteghajlat
A Tarjaacuten-patak befogadoacuteja a Zagyva jelentősebb melleacutekviacutezfolyaacutesai a Vizslaacutes- Csoacutekaacutesvoumllgyi
Felsőszaacutelaspusztai- Karancs- Baglyas- Salgoacute- Forgaacutecs- eacutes Vaskapu-patakok
Viacutezgyűjtőteruumllete 877 km2 ebből a taacuterozoacutehoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllet 713 km2
A patak eacutes viacutezgyűjtője a Koumlzeacutep Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (KDV-VIZIG) teruumlleteacuten
talaacutelhatoacute Az Igazgatoacutesaacuteg a taacuterozoacute felviacutezi viacutezaacutellaacutesaacutet 2008 oacuteta roumlgziacuteti napi rendszeresseacuteggel A
patakon emellett a 2+300 szelveacutenyben (egy kilomeacuteterrel a taacuterozoacute alatt) talaacutelhatoacute egy
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
2
2 Teruumllet bemutataacutesa
21 Toumlrteacutenelmi aacutettekinteacutes
A Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőteruumllete Magyarorszaacuteg eacuteszaki reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Budapesttől keletre
Kiterjedeacutese eacuteszak-deacuteli a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute majdnem teljes terjedelmeacutevel Salgoacutetarjaacuten ezen
kiacutevuumll az eacuteszaki reacuteszen Somoskőuacutejfalu a deacuteli reacuteszeacuten Baacutetonyterenye telepuumlleacutesek helyezkednek el
(1 aacutebra)
1 aacutebra A viacutezgyűjtő eacutes a rajta talaacutelhatoacute telepuumlleacutesek
Salgoacutetarjaacuten vaacuterosa jelenleg koumlzel 40 000 lakossal rendelkezik A szocializmus idejeacuteben jelentős
ipari teveacutekenyseacuteg folyt a vaacuterosban ennek megfelelően a patak szennyviacutezterheleacutese is igen nagy
volt
bdquoSalgoacutetarjaacuten ipari muacuteltja az 1800-as eacutevekig visszavezethető az aceacutelgyaacuter alakulaacutesaacuteig 1920-ban
aacutetadott Oumlbloumlsuumlveggyaacuter Siacutekuumlveggyaacuter eacutes Tűzhelygyaacuter valamint az SKUuml salakhaacutenyoacute Vasoumlntoumlde
keletkező ipari szennyvizeinek befogadoacuteja a Tarjaacuten-patak volt mely a terheleacutesektől rendkiacutevuumll
szennyezetteacute vaacutelt A taacuterozoacute feletti szakaszt ezekből az uumlzemekből naponta aacutetlagosan 1600 kg
szervesanyag 270 kg ammoacuteniumndashion 352 kg vas 1200 kg lebegőanyag eacutes 3800 kg soacutetartalom
terhelte A tavaszi hoacuteolvadaacutessal illetve csapadeacutekosabb időszakban a Tarjaacuten-patak detergens
tartalmaacutet tovaacutebb noumlvelte a SKUuml salakhaacutenyoacute (galvaacuteniszap vasas iszap) Csoacutekaacutes-eacuterbe beszivaacutergoacute
diffuacutez szennyezeacutese is Ennek koumlvetkezteacuteben a Tarjaacuten-patak bioloacutegiai diverzitaacutesa igen alacsony
voltrdquo (KDV-VIZIG 2013)
A rendszervaacuteltaacutes utaacuten az ipari teveacutekenyseacuteg erősen visszaesett ezzel a viacutezminőseacuteg is javult A
patakon 1979-ben megeacutepuumllt taacuterozoacute mindemellett tovaacutebbra is ellaacutetja uumllepiacutető funkcioacutejaacutet
Elsődleges rendelteteacutese termeacuteszetesen az aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes a maacutetraverebeacutelyi eacutes a
maconkai taacuterozoacutek mellett utoljaacutera eacutepuumllt meg a Zagyva-voumllgyi főművi taacuterozoacuterendszer reacuteszekeacutent
A taacuterozoacute egyeacutebiraacutenyuacute hasznosiacutetaacutesaacutera (horgaacuteszat) ugyan lenne igeacuteny azonban nem megengedett
a taacuterozoacuteban talaacutelhatoacute szennyviacuteziszap meacutergező hataacutesa miatt
3
A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Toacute-strandroacutel meglehetősen keveacutes informaacutecioacute lelhető fel
Reacutegebben strandfuumlrdőkeacutent ma maacuter horgaacutesztoacutekeacutent funkcionaacutel Aacutetlagmeacutelyseacutege 2 meacuteter koumlruumlli a
betonozott medenceacuteket maacutera erősen benőtte a noumlveacutenyzet a tavat sok helyen naacuted szegeacutelyezi (2
aacutebra)
2 aacutebra Toacute-strand reacutegen (rsquo60-as eacutevek) eacutes ma
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg
A viacutezgyűjtő dombvideacutekinek tekinthető eacuteszak felől a Karancs-Medves hataacuterolja melynek
alapkőzete vulkanikus eredetű Az oligoceacuten korszakban agyagmaacuterga eacutes homokkő keletkezett
tengeri uumlledeacutekkeacutent majd a mioceacuten korszakban mocsaras teruumlletek helyeacuten barnakőszeacuten joumltt leacutetre
a raacuterakoacutedott tengeri uumlledeacutek hataacutesaacutera Elsőkeacutent a Karancs keletkezett a vulkaacutenkitoumlreacutesek reacuteveacuten
Miacuteg a Karancs leginkaacutebb andezitből eacutes kuumlloumlnboumlző palaacutekboacutel aacutell a Medves alapkőzete jelentős
reacuteszt 2-9 millioacute eacuteves plioceacuten-pleisztoceacuten bazalt A teruumllet jellemző talajtiacutepusa a barna erdőtalaj
eacutes a fakoacute erdőtalaj az alsoacutebb reacuteszeken talaacutelhatoacute reacuteti talaj is Toumlbb helyen felsziacutenre keruumllt a
porhanyoacutes homokkő
A Karancs-Medves teruumlleteacuten 9696 ha-on a Salgoacutetarjaacuteni Erdeacuteszet folytat erdőgazdaacutelkodaacutest
Nyilvaacutentartaacutesuk szerint az erdeacuteszet 49-a gyertyaacutenosshytoumllgyes 38-a cseres-toumllgyes eacutes 13-a
buumlkkoumls kliacutemaacuteban fekszik Jellemző fafajai elsősorban a toumllgyek (29) a cser (26) az akaacutec
(17) a buumlkk (10) eacutes a gyertyaacuten (6) Az erdeacuteszet teruumlleteacuteből 4100 ha tartozik a Karancs-
Medves Taacutejveacutedelmi Koumlrzetbe melyből 818 ha fokozottan veacutedett Ezen a teruumlleten szaacutemos
veacutedett noumlveacuteny eacutes aacutellatfaj talaacutelhatoacute A veacutedett teruumlletből csak nagyon kis haacutenyad talaacutelhatoacute a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten
23 Viacutezrajz eacuteghajlat
A Tarjaacuten-patak befogadoacuteja a Zagyva jelentősebb melleacutekviacutezfolyaacutesai a Vizslaacutes- Csoacutekaacutesvoumllgyi
Felsőszaacutelaspusztai- Karancs- Baglyas- Salgoacute- Forgaacutecs- eacutes Vaskapu-patakok
Viacutezgyűjtőteruumllete 877 km2 ebből a taacuterozoacutehoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllet 713 km2
A patak eacutes viacutezgyűjtője a Koumlzeacutep Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (KDV-VIZIG) teruumlleteacuten
talaacutelhatoacute Az Igazgatoacutesaacuteg a taacuterozoacute felviacutezi viacutezaacutellaacutesaacutet 2008 oacuteta roumlgziacuteti napi rendszeresseacuteggel A
patakon emellett a 2+300 szelveacutenyben (egy kilomeacuteterrel a taacuterozoacute alatt) talaacutelhatoacute egy
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
3
A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten talaacutelhatoacute Toacute-strandroacutel meglehetősen keveacutes informaacutecioacute lelhető fel
Reacutegebben strandfuumlrdőkeacutent ma maacuter horgaacutesztoacutekeacutent funkcionaacutel Aacutetlagmeacutelyseacutege 2 meacuteter koumlruumlli a
betonozott medenceacuteket maacutera erősen benőtte a noumlveacutenyzet a tavat sok helyen naacuted szegeacutelyezi (2
aacutebra)
2 aacutebra Toacute-strand reacutegen (rsquo60-as eacutevek) eacutes ma
22 Geoloacutegia eacutelővilaacuteg
A viacutezgyűjtő dombvideacutekinek tekinthető eacuteszak felől a Karancs-Medves hataacuterolja melynek
alapkőzete vulkanikus eredetű Az oligoceacuten korszakban agyagmaacuterga eacutes homokkő keletkezett
tengeri uumlledeacutekkeacutent majd a mioceacuten korszakban mocsaras teruumlletek helyeacuten barnakőszeacuten joumltt leacutetre
a raacuterakoacutedott tengeri uumlledeacutek hataacutesaacutera Elsőkeacutent a Karancs keletkezett a vulkaacutenkitoumlreacutesek reacuteveacuten
Miacuteg a Karancs leginkaacutebb andezitből eacutes kuumlloumlnboumlző palaacutekboacutel aacutell a Medves alapkőzete jelentős
reacuteszt 2-9 millioacute eacuteves plioceacuten-pleisztoceacuten bazalt A teruumllet jellemző talajtiacutepusa a barna erdőtalaj
eacutes a fakoacute erdőtalaj az alsoacutebb reacuteszeken talaacutelhatoacute reacuteti talaj is Toumlbb helyen felsziacutenre keruumllt a
porhanyoacutes homokkő
A Karancs-Medves teruumlleteacuten 9696 ha-on a Salgoacutetarjaacuteni Erdeacuteszet folytat erdőgazdaacutelkodaacutest
Nyilvaacutentartaacutesuk szerint az erdeacuteszet 49-a gyertyaacutenosshytoumllgyes 38-a cseres-toumllgyes eacutes 13-a
buumlkkoumls kliacutemaacuteban fekszik Jellemző fafajai elsősorban a toumllgyek (29) a cser (26) az akaacutec
(17) a buumlkk (10) eacutes a gyertyaacuten (6) Az erdeacuteszet teruumlleteacuteből 4100 ha tartozik a Karancs-
Medves Taacutejveacutedelmi Koumlrzetbe melyből 818 ha fokozottan veacutedett Ezen a teruumlleten szaacutemos
veacutedett noumlveacuteny eacutes aacutellatfaj talaacutelhatoacute A veacutedett teruumlletből csak nagyon kis haacutenyad talaacutelhatoacute a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten
23 Viacutezrajz eacuteghajlat
A Tarjaacuten-patak befogadoacuteja a Zagyva jelentősebb melleacutekviacutezfolyaacutesai a Vizslaacutes- Csoacutekaacutesvoumllgyi
Felsőszaacutelaspusztai- Karancs- Baglyas- Salgoacute- Forgaacutecs- eacutes Vaskapu-patakok
Viacutezgyűjtőteruumllete 877 km2 ebből a taacuterozoacutehoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllet 713 km2
A patak eacutes viacutezgyűjtője a Koumlzeacutep Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (KDV-VIZIG) teruumlleteacuten
talaacutelhatoacute Az Igazgatoacutesaacuteg a taacuterozoacute felviacutezi viacutezaacutellaacutesaacutet 2008 oacuteta roumlgziacuteti napi rendszeresseacuteggel A
patakon emellett a 2+300 szelveacutenyben (egy kilomeacuteterrel a taacuterozoacute alatt) talaacutelhatoacute egy
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
4
meacuterőaacutellomaacutes ahol viacutezaacutellaacutest roumlgziacutetenek majd ebből Q-h goumlrbe segiacutetseacutegeacutevel szaacutemiacutetjaacutek a
viacutezhozam adatokat Ezen aacutellomaacuteshoz koumlzel talaacutelhatoacute egy csapadeacutekmeacuterő műszeruumlk is mely napi
sűrűseacuteggel roumlgziacuteti a csapadeacutekadatokat
3 aacutebra KDV-VIZIG meacuterőhelyei
Mivel az Igazgatoacutesaacuteg meacuterceacuteje a taacuterozoacute alatt talaacutelhatoacute befolyaacutesolatlan aacuterhullaacutemroacutel nem aacutell
rendelkezeacutesemre adat Ez a modell parameacuteterezeacutesekor haacutetraacutenyt jelent a tetőző viacutezhozamok
pontos nagysaacutega eacutes az aacuterhullaacutemok jellemző alakja nem ismert
A taacuterozoacute főbb műszaki adatai rendelkezeacutesemre aacutellnak az Igazgatoacutesaacuteg joacutevoltaacuteboacutel a reacuteszletes
adatokat az 1 szaacutemuacute melleacuteklet tartalmazza A taacuterozoacute teacuterfogata uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3 1-
os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3 A taacuterozoacute dombvideacuteki jellegű voumllgyzaacuteroacutegaacutetas taacuterozoacute foumlldtoumllteacutessel
A taacuterozoacuten talaacutelhatoacute egy egyesiacutetett műtaacutergy feneacutekleeresztő zsilippel eacutes koumlrbukoacuteval valamint
egy veacuteszaacuterapasztoacute is ennek teljesiacutetőkeacutepesseacutege 1-os gyakorisaacuteguacute aacuterviacutezszintneacutel 38 m3s A
paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg mintegy 119 em3eacutev Az alvizen kiengedett viacutezmennyiseacuteget
taacuteblaacutes zsilip segiacutetseacutegeacutevel szabaacutelyozzaacutek Az uumlzemrend a tartandoacute viacutezszinthez igazodik A taacuterozoacute
az elmuacutelt 30 eacutevben jelentősen feliszapoloacutedott a KDV-VIZIG aacuteltal veacutegzett mederfelmeacutereacutes
szerint koumlzel 100 000 m3 iszap halmozoacutedott fel
A teruumllet eacuteghajlata kontinentaacutelis Magyarorszaacutegon beluumll koumlzepesen csapadeacutekosnak szaacutemiacutet Az
Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat sok eacuteves csapadeacutekaacutetlaga a viacutezgyűjtőn 550-600 mm A
sokeacuteves aacutetlaghőmeacuterseacuteklet 1-2 degC-kal elmarad az orszaacutegos 10 degC-os aacutetlagtoacutel A napsuumlteacuteses oacuteraacutek
szaacutema 1859 az uralkodoacute szeacuteliraacuteny eacuteszak-keleti
24 Helysziacuteni bejaacuteraacutes
A helysziacutenen haacuterom alkalommal jaacutertunk aminek nagy haszna volt a modell parameacuteterezeacutese
soraacuten A meder alakjaacutet tekintve 8 fő szakaszt kuumlloumlniacutetettem el (4 aacutebra)
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
5
- A legfelső forraacutestoacutel a Strand-toacuteig tartoacute kb 2 km-es szakaszon a meder eacutes a viacutezhozamok
igen kicsik a meder burkolt trapeacutez alakuacute
- A Toacute-strand eacutes a salgoacutetarjaacuteni koacuterhaacutez koumlzoumltti 28 km-en a meder maacuter meacutelyebb szinteacuten
trapeacutez alakuacute eacutes enyheacuten benőtt
- A vaacuteros belsejeacuteben a koacuterhaacuteztoacutel kb 05 km hosszon teacuteglalap alakuacute mederben halad
tovaacutebb a viacutezfolyaacutes
- A koumlvetkező szakasz mintegy 08 km hosszuacute a felsziacuten alatt halad szinteacuten teacuteglalap alakuacute
- A meder egy benzinkuacutet utaacuten vaacutelik uacutejra nyitottaacute itt ismeacutet trapeacutez alakuacute Ez a szakasz 30
km hosszuacute a salgoacutetarjaacuteni Tesco-ig tart A meder benőttseacutege erősen vaacuteltozoacute ezen a
szakaszon
- A Tesco parkoloacuteja alatt 02 km hosszon egy ellipszis alakuacute hullaacutemcsőben keruumll
aacutetvezeteacutesre a patak vize
- A Tesco alatt a taacuterozoacuteig szabaacutelyos enyheacuten benőtt trapeacutezmeder talaacutelhatoacute
- A taacuterozoacute alatt a meder trapeacutez alakuacute joacutel karbantartott a torkolathoz koumlzeledve egyre
inkaacutebb benőtt
4 aacutebra Mederszakaszok a viacutezgyűjtőn
Az emliacutetett Strand-toacute aacutetfolyaacutesos rendszerű visszaduzzasztaacutest nem okoz a viacutezfolyaacuteson (ezt a
megaacutellapiacutetaacutest helyi lakosok is alaacutetaacutemasztottaacutek) A belvaacuterosi fedett szakaszok eseteacuteben akkoraacutek
a kialakiacutetott keresztmetszetek hogy ezek a szakaszok sem okoznak visszaduzzasztaacutest
A helysziacutenen a viacutezgyűjtő eacuteszaki reacuteszeacuten (a Tarjaacuteni Gyermektaacutebor teruumlleteacuten) kihelyezeacutesre keruumllt
egy billenő edeacutenyes csapadeacutekmeacuterő eacutes egy szeacutelmeacuterő műszer melyek oacuteraacutes adatsort roumlgziacutetenek
Ezek az adatok keacutesőbb roumlvid taacutevuacute eacutes hosszuacute taacutevuacute futtataacutesokhoz egyaraacutent felhasznaacutelhatoacuteak
lesznek A műszerek kihelyezeacutese az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
6
5 aacutebra Csapadeacutek eacutes szeacutelmeacuterő műszerek kihelyezeacutese
Az első bejaacuteraacutes soraacuten a teljes viacutezfolyaacutes menteacuten veacutegighaladtunk A viacutezgyűjtő felső reacuteszeacuten laacutethatoacute
volt a fent emliacutetett maacutelleacutekony homokkő alapreacuteteg Szemreveacuteteleztuumlk a taacuterozoacute egyesiacutetett
műtaacutergyaacutet eacutes a torkolatot is (6 aacutebra) A taacuterozoacute műtaacutergyaacuten megfigyelhetők betonhibaacutek valamint
az alviacutezi meder gabion burkolataacutenak hiaacutenyossaacutegai de koraacutehoz keacutepest a műtaacutergy joacute aacutellapotuacutenak
tekinthető A torkolatnaacutel a patak medre kőburkolattal biztosiacutetott
6 aacutebra Felső sor egyesiacutetett műtaacutergy felviacutezen eacutes alviacutezen alul balra torkolat alul jobbra
homokkő fal
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
7
3 Modellezeacutes
31 Modellező szoftver bemutataacutesa
A HEC-HMS (Hydrologic Engineering Centerrsquos Hydrologic Modeling System)
csapadeacuteklefolyaacutes folyamatok szimulaacutelaacutesaacutera kifejlesztett viacutezgyűjtő modellező szoftver amelyet
a HEC maacuter toumlbb mint 30 eacuteve fejleszt Ezek a fejleszteacutesek ugyanakkor baacuterki meacuteg a kuumllfoumlldiek
szaacutemaacutera is eleacuterhetőek ingyenesen eacutes legaacutelisan internetről letoumllthetőek
A HEC-HMS grafikus felhasznaacuteloacutei feluumlletet sajaacutet adatbaacutezis kezelőt valamint szoumlveges eacutes
aacutebraacutekkal illusztraacutelt eredmeacutenykijelzeacutest kiacutenaacutel a felhasznaacuteloacutek szaacutemaacutera Fa alakuacute viacutezgyűjtő
haacuteloacutezattal rendelkező viacutezgyűjtő teruumllet eseteacuten rengeteg hidroloacutegiai eacutes hidraulikai szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszer koumlzuumll vaacutelasztva szimulaacutelhatoacute a csapadeacutek-lefolyaacutes folyamata Ezen kiacutevuumll a program
segiacutetseacuteget nyuacutejt a foumlldhasznaacutelat vaacuteltozaacutesaacutenak urbanizaacutecioacute viacutezgyűjtőre gyakorolt hataacutesaacutenak
modellezeacuteseacutehez hidraulikai műtaacutergyak viacutezfolyaacutest befolyaacutesoloacute hataacutesainak vizsgaacutelataacutehoz
(eacutepiacutetendő műtaacutergyak meacuteretezeacuteseacutehez) aacuterhullaacutem szimulaacutecioacutehoz aacuterviacutez előrejelzeacuteshez (Szeacuteles
2011)
Ez a viacutezgyűjtőmodell determinisztikus tehaacutet nem rendelkezik veacuteletlenszerű elemekkel azonos
parameacuteterekkel minden futtataacutes azonos veacutegeredmeacutenyre vezet A modell emellett egyesiacutetett
parameacuteterű vagyis nem diszkreacutet elemekre osztva kezeli a viacutezgyűjtőt hanem egy-egy nagy
egyseacutegre (reacuteszviacutezgyűjtőre) szuumlkseacuteges csak definiaacutelni a parameacutetereket A szoftver aacuteltal
alkalmazott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek fizikai-alapuacuteak azaz nem tapasztalati moacutedszerekre eacutepiacutetenek
32 Modell feleacutepiacuteteacutese kiindulaacutesi adatok
A HMS modell fő reacuteszei a viacutezgyűjtőmodell a meteoroloacutegiai modell a futtataacutesi parameacuteterek eacutes
a bemeneti illetve ellenőrző adatsorok
Viacutezgyűjtőmodell
A viacutezgyűjtőmodellt az ArcGIS teacuterinformatikai szoftver segiacutetseacutegeacutevel aacutelliacutetottam elő Ehhez a
szoftverhez fejlesztett ki a HEC egy kiegeacutesziacutető szoftvert HEC-GeoHMS neacuteven mellyel
leacutepeacutesről-leacutepeacutesre koumlnnyedeacuten elveacutegezhető a viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes eacutes a HMS-hez szuumlkseacuteges
bemenő viacutezgyűjtőmodell előaacutelliacutetaacutesa Ehhez a baacuterki szaacutemaacutera hozzaacutefeacuterhető EU-DEM raszter
terepmodellt hasznaacuteltam Ennek cellameacuterete 25x25 m-es mely elegendően reacuteszletes a koumlzel 90
km2-es viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutesaacutehoz
A terepmodell előkeacutesziacuteteacuteseacutenek 9 fő leacutepeacutese van minden leacutepeacutesneacutel kuumlloumln reacuteteget hoz leacutetre a
program Elsőkeacutent a meacutelyedeacutesek feltoumllteacutese szuumlkseacuteges (Fill Sinks) Maacutesodik leacutepeacutesben a program
hozzaacuterendeli minden cellaacutehoz a legmeredekebb lejtő iraacutenyaacutet (Flow Direction) Koumlvetkező
leacutepeacutesben az adott cellaacutekhoz tartozoacute felviacutezi cellaacutek szaacutemaacutet hataacuterozza meg a program (Flow
Accumulation) Ezutaacuten meghataacuterozhatoacute a felhasznaacuteloacute aacuteltal megadott felviacutezi cellaszaacutem alapjaacuten
hogy mely cellaacutek szaacutemiacutetsanak medernek (Stream Definition) Koumlvetkező leacutepeacutesben a program
viacutezfolyaacutesszakaszokra osztja a mederkeacutent meghataacuterozott cellaacutekat (Stream Segmentation) 6
leacutepeacutesben a meghataacuterozott viacutezfolyaacutesszakaszokhoz lehataacuterolaacutesra keruumllnek a viacutezgyűjtők
(Catchment Grid Delination) Az utolsoacute előtti keacutet leacutepeacutesben teacuter aacutet a szoftver raszter formaacutetumroacutel
vektor formaacutetumra a reacuteszviacutezgyűjtők hataacutervonalainak eacutes a viacutezfolyaacutesszakaszoknak a
vektorizaacutelaacutesaacuteval (Catchment Polygon Processing Drainage Line Processing) Az utolsoacute leacutepeacutes
oumlsszesiacuteti a reacuteszviacutezgyűjtőket minden torkolatnaacutel enneacutel a leacutepeacutesneacutel uacutejabb reacuteteg maacuter nem joumln leacutetre
(Adjoint Catchmant Processing) A 7 aacutebraacuten laacutethatoacutek az egyes leacutepeacutesekneacutel leacutetrehozott reacutetegek
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
8
7 aacutebra Viacutezgyűjtő lehataacuterolaacutes leacutepeacutesei
A terepmodell előkeacutesziacuteteacutese utaacuten egy projekt leacutetrehozaacutesa szuumlkseacuteges melyhez a felhasznaacuteloacute
keacutezzel kijeloumllhet egy tetszőleges pontot Ez a pont esetemben a Tarjaacuten-patak eacutes a Zagyva
torkolataacutenaacutel talaacutelhatoacute A pont kijeloumlleacuteseacutevel uacutej reacutetegcsoportot hoz leacutetre a program a projekt
megadott neveacutevel Ezutaacuten maacuter csak a ponthoz tartozoacute viacutezgyűjtőteruumllettel dolgozhat a
felhasznaacuteloacute Ekkor van lehetőseacuteg a reacuteszviacutezgyűjtők eacutes viacutezfolyaacutesszakaszok
oumlsszevonaacutesaacuterafelbontaacutesaacutera A reacuteszviacutezgyűjtők leacutetrehozaacutesaacutenaacutel keacutet szempontot vettem
figyelembe Egyreacuteszt uumlgyeltem arra hogy teruumllethasznaacutelat szerint joacutel elkuumlloumlniacutethetőek legyenek
maacutesreacuteszt hogy a szaacutemuk ne legyen tuacutelzottan nagy ezzel is csoumlkkentve a szabad parameacuteterek
szaacutemaacutet Ezek alapjaacuten oumlsszesen 6 reacuteszviacutezgyűjtőt hoztam leacutetre melyekből 4 talaacutelhatoacute a
meacuterceszelveacuteny foumlloumltt Koumlvetkező faacutezis a kuumlloumlnboumlző karakterisztikaacutek leacutetrehozaacutesa
Meghataacuterozandoacute a viacutezfolyaacutesok hossza eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők eseacutese a reacuteszviacutezgyűjtők
leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonala koumlzeacuteppontja eacutes azok magassaacutega valamint a koumlzeacuteppontokhoz
tartozoacute leghosszabb lefolyaacutesi uacutetvonalak
Ezutaacuten koumlvetkezik a viacutezfolyaacutesok eacutes reacuteszviacutezgyűjtők automatikus elnevezeacutese valamint az adatok
ellenőrzeacutese eacutes konvertaacutelaacutesa HEC-HMS formaacutetumra sematikus aacutebra leacutetrehozaacutesa majd az
exportaacutelaacutes
A HMS-be valoacute importaacutelaacutes utaacuten az alaacutebbi vaacuteltoztataacutesokat eszkoumlzoumlltem a sematikus
viacutezgyűjtőmodellen Oumlsszehasonliacutetottam a topograacutefiai teacuterkeacutepről aacuteltalam digitalizaacutelt
mederhaacuteloacutezatot a GeoHMS aacuteltal meghataacuterozott mederhaacuteloacutezattal Oumlsszesseacutegeacuteben az egyezeacutes
kieleacutegiacutetőnek mondhatoacute azonban a Vizslaacutes-patak (W5 jelű viacutezgyűjtő) a meacuterceszelveacuteny előtt
torkollott a Tarjaacuten-patakba a GeoHMS lehataacuterolaacutesa szerint A topograacutefiai teacuterkeacutepen azonban joacutel
laacutethatoacute hogy a Vizslaacutes-patak medre szabaacutelyozaacutesra keruumllt iacutegy a meacuterceszelveacuteny alatt torkollik a
Tarjaacuten-patakba A sematikus modellt ennek megfelelően moacutedosiacutetottam A mederhaacuteloacutezatok
elteacutereacutese a 8 aacutebraacuten laacutethatoacute
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
9
8 aacutebra A megleacutevő eacutes a szaacutemiacutetott mederhaacuteloacutezat elteacutereacutesei
Emellett beeacutepiacutetettem a megfelelő helyre a taacuterozoacutet valamint a helysziacutenen tapasztaltak alapjaacuten
toumlbb reacuteszre osztottam a viacutezfolyaacutesszakaszokat A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell a 9 aacutebraacuten laacutethatoacute
9 aacutebra A veacutegleges viacutezgyűjtőmodell
Meteoroloacutegiai modell
Csapadeacutek
A modellfuttataacutesi parameacuteterek megadaacutesakor szuumlkseacuteges meghataacuterozni a futtataacutes kezdő eacutes zaacuteroacute
daacutetumaacutet illetve időpontjaacutet valamint a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcsőt Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb eacutevre
szuumlkseacuteges kalibraacutelni valamint validaacutelni a modellt illetve toumlrekedni arra hogy a kivaacutelasztott
eacutevek csapadeacutekosabb eacutes szaacuterazabb időszakokat is feloumlleljenek Vaacutelasztaacutesom kalibraacutelaacutesi
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
10
időszakra a 2008-2010-ig validaacutelaacutesra 2011-2013-ig tartoacute 3-3 eacutev A 10 aacutebraacuten laacutethatoacute az eacuteves
csapadeacutekoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel 2008-2013-ig A futtataacuteshoz elegendő a napi szaacutemiacutetaacutesi
leacutepcső tehaacutet a tovaacutebbiakban emliacutetett idősorok mindig napi bontaacutesuacutenak eacutertendők
10 aacutebra Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek alakulaacutesa a vaacutelasztott időszakban
A meteoroloacutegiai modellben megadhatoacute a meacutert csapadeacutekadatok beviteli moacutedja mely esetemben
a csapadeacutek idősor megadaacutesaacutet jelenti
Paacuterolgaacutes
Figyelembe vehető a paacuterolgaacutes eacutes a hoacuteolvadaacutes hataacutesa is Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes veacutegzeacutesekor ezek a
teacutenyezők nem elhanyagolandoacutek Paacuterolgaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a Priestley-Taylor moacutedszert
hasznaacuteltam mely a szoftverbe beeacutepiacutetett szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacutet
(PET) a szoftver szaacutemolja bemenő adatkeacutent csupaacuten a Priestley-Taylor parameacutetert (αPT) eacutes a
nettoacute sugaacuterzaacutes (Rn) adatsoraacutet szuumlkseacuteges megadni A potenciaacutelis evapo-transpiraacutecioacute
szaacutemiacutetaacutesaacutenak menete a koumlvetkező
119875119864119879 = prop119875119879∙∆
∆+120574∙
119877119899minus119866
119871 [mmnap] (1)
ahol
Δ [kPaoC] - teliacuteteacutesi paacuteranyomaacutes goumlrbeacutejeacutenek meredekseacutege
γ [kPaoC] - pszichrometrikus konstans
Rn [MJm2∙nap] - a noumlveacutenyzettel boriacutetott talajfesziacutenen rendelkezeacutesre aacutelloacute energia
G [MJm2∙nap] - talaj hővezető keacutepesseacutege melyet 0-nak felteacuteteleztem
L [MJm2∙mm] - paacuterolgaacuteshő a hőmeacuterseacuteklet ismereteacuteben szaacutemiacutethatoacute
αPT [-] - Priestley-Taylor parameacuteter pontosabb ismeretek hiaacutenyaacuteban az
irodalomban teliacutetett talajra ajaacutenlott eacuterteacuteket vettem fel αPT = 126
Az egyenlet egyes elemeinek szaacutemiacutetaacutesa a koumlvetkezőkeacuteppen toumlrteacutenik
2
3273
2717
3273
610804098
T
eT
T
[kPaoC] (2)
680
514
701
386 374427
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Eacuteves csapadeacutekoumlsszeg Eacuteves csapadeacutekoumlsszegek sokeacuteves aacutetlaga (OMSZ)
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
11
ahol
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
120574 =119862119875∙119875
120576∙120582= 0000665 ∙ 119875 [kPaoC] (3)
ahol
CP =0001013 [MJkg∙oC] - levegő fajhője aacutellandoacute nyomaacuteson
P [kPa] - leacutegkoumlri nyomaacutes
ε = 0065 [kPaoC] - a viacutezpaacutera eacutes a szaacuteraz levegő molekulaacuteris suacutelyaacutenak
haacutenyadosa
120582 = 245 [MJkg] - hőszaacutelliacutetaacutesi teacutenyező
119875 = 1013 ∙ (293minus00065∙119911
293)
526
[kPa] (4)
ahol
z [m] - a tengerszint feletti magassaacuteg
119871 = 119888119900119899119907(289 minus 0028 ∙ 119879) [MJm2∙mm] (5)
ahol
c119900119899119907 = 00864 [MJoacute∙W] - aacutetvaacuteltaacutesi faktor
T [oC] - levegő hőmeacuterseacuteklet
119877119899 = 119877119899119904 minus 119877119899119897 [MJm2∙nap] (6)
ahol
Rns [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute roumlvidhullaacutemuacute beeacuterkező sugaacuterzaacutes
Rnl [MJm2∙nap] - felsziacuteni nettoacute hosszuacutehullaacutemuacute sugaacuterzaacutesveszteseacuteg
sns RR 1 [MJm2∙nap] (7)
ahol
Rs [MJm2∙nap] - beeacuterkező napsugaacuterzaacutes
α [-] - albedo
119877119899119897 = 120590 ∙ 1198794 ∙ (034 minus 014 ∙ radic119890119886) ∙ (135 ∙119877119904
1198771199040minus 035) [MJm2∙nap] (8)
ahol
σ = 490310-9 [MJoK4∙m2∙nap] - Stefan-Boltzmann aacutellandoacute
T [oK] - napi hőmeacuterseacuteklet
ea [kPa] - aktuaacutelis paacuteranyomaacutes melyre 2008-2010-ig
rendelkezeacutesemre aacutellt meacutert adatsor (laacutesd lentebb) miacuteg a 2011-2013-ig tartoacute időszakra az előző
3 eacutev aacutetlagaacutet (70) vettem fel
Rs0 [MJm2∙nap] - uacuten tiszta eacutegbolt napsugaacuterzaacutes meghataacuterozaacutesa
aS RzR 5
0 102750 [MJm2∙nap] (9)
ahol
z [m] - tengerszint feletti magassaacuteg
Ra [MJm2∙nap] - extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutes
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
12
Meacutert adatok hiaacutenyaacuteban beeacuterkező globaacutel napsugaacuterzaacutes Rs szaacutemiacutetaacutesa (nN 60 nem borult
időszakot felteacuteteleztem)
aS RN
nR
50250 [MJm2∙nap] (10)
ahol
n [oacutera] - aktuaacutelis napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
N [oacutera] - lehetseacuteges napsuumlteacuteses oacuteraacutek szaacutema
Az Ra extraterresztriaacutelis globaacutelsugaacuterzaacutest a viacutezgyűjtőteruumllet geometriai koumlzeacuteppontjaacutenak globaacutel
koordinaacutetaacutei alapjaacuten szaacutemiacutetottam (Eacuteszaki szeacutelesseacuteg 48deg 06rsquo tengerszint feletti magassaacuteg 242
mBf)
A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutera a hőmeacuterseacuteklet index moacutedszer alkalmazhatoacute A hoacute felhalmozoacutedaacutesaacutenak
eacutes olvadaacutesaacutenak szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges a hoacuteolvadaacutesi teacutenyező szaacutemiacutetaacutesa az alaacutebbi keacuteplet
alapjaacuten
ba TTCM [mmnap] (11)
ahol
M [mmnap] - hoacuteolvadaacutes
C [mmoC∙nap] - hoacuteolvadaacutesi teacutenyező
Ta [oC] - leacuteghőmeacuterseacuteklet
Tb = 0 oC - alaphőmeacuterseacuteklet
A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutest a 11 aacutebra mutatja A havi csapadeacutek eacutes paacuterolgaacutes adatok a 12
aacutebraacuten laacutethatoacutek A 2011-es eacutes a 2012-es eacutevben laacutethatoacutean nagyobb a paacuterolgaacutes mint a csapadeacutek
ez a csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutegaacutenak koumlszoumlnhető (reacuteszletesen laacutesd lentebb)
11 aacutebra Modellezett paacuterolgaacutes 2008-2013-ig
0
1
2
3
4
5
6
7
20080101 20090101 20100101 20110101 20120101 20130101
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Daacutetum
Paacuterolgaacutes
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
13
12 aacutebra Havi csapadeacutek- eacutes paacuterolgaacutesoumlsszegek
Hoacuteolvadaacutes
A hoacuteolvadaacutes hataacutesa a teacuteli kora tavaszi időszakban felhalmozoacutedaacuteskeacutent illetve keacutesleltetett
lefolyaacuteskeacutent jelentkezik A hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesa a napi csapadeacutek- eacutes hőmeacuterseacuteklet adatokkal
toumlrteacutenik felteacutetelezve hogy 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklet eseteacuten a csapadeacutek hoacute formaacutejaacuteban hullik a
felsziacutenre Ez a csapadeacutek keacutesleltetve a hőmeacuterseacuteklet emelkedeacutese eseteacuten jaacuterul hozzaacute a
viacutezhozamhoz A hoacuteolvadaacutesi teacutenyező tipikus eacuterteacutekei 18 eacutes 37 mmdegC koumlzoumltt talaacutelhatoacutek
A hoacuteolvadaacutes pontosabb szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hoacute fajhőjeacutet is figyelembe vettem A hoacute hőmeacuterseacuteklete
hataacutessal van az olvadaacutesra eacutes az esőre Ez a hataacutes szaacutemiacutethatoacute A hoacute hőmeacuterseacuteklete meghataacuterozza
azt az energiaacutet mely a bdquohidegrdquo hoacutereacuteteg 0 degC-ra emeleacuteseacutehez szuumlkseacuteges A HMS modellben
előszoumlr a teacuteli hoacutenapokban a hoacutereacuteteg 0 degC alatti hőmeacuterseacuteklete van meghataacuterozva az eltelt napok
fuumlggveacutenyeacuteben majd a hoacute hőmeacuterseacutekleteacutenek fuumlggveacutenyeacuteben a hoacute felmelegiacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges
energiamennyiseacuteg A hoacutereacuteteg kora tavaszi olvadaacutesakor vagy esőzeacuteskor előszoumlr ezt a hideg
hoacutereacuteteget kell felmelegiacuteteni 0 degC-ra mielőtt hoacuteolvadaacutes toumlrteacutenik (Koch 2015)
Bemenő adatsorok
A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges adatokat idősorkeacutent vagy eacuterteacutekpaacuterok (goumlrbeacutek) formaacutejaacuteban lehet
megadni Goumlrbekeacutent szuumlkseacuteges megadni a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet valamint a
hoacuteolvadaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges olvadaacutesi raacutetaacutet A taacuterozoacute mindkeacutet jelleggoumlrbeacuteje
rendelkezeacutesemre aacutellt azonban a viacutezaacutellaacutes-taacuterozott teacuterfogat oumlsszefuumlggeacutesből aktuaacutelisabb adatsorral
rendelkeztem ezeacutert ezt alkalmaztam a futtataacutesok soraacuten A programnak megadott keacutet goumlrbe a
13 aacutebraacuten laacutethatoacute
13 aacutebra Olvadaacutesi goumlrbe eacutes morfoloacutegiai goumlrbe a HMS-ben
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX I V IX
Csa
pad
eacutekP
aacutero
lgaacutes
[m
m]
HoacutenapHavi csapadeacutek Havi paacuterolgaacutes
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
14
Idősorok tekinteteacuteben nagyobb a modell adatigeacutenye A futtataacuteshoz szuumlkseacuteges idősorok
csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet viacutezhozam nettoacute sugaacuterzaacutes noumlveacutenyzet egyuumltthatoacute a
kalibraacutelaacuteshozigazolaacuteshoz szuumlkseacuteges idősor taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes A felhasznaacutelt csapadeacutek adatsor a
viacutezhozam illetve taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes adatsor a KDV-VIZIG meacuterőhelyeiről szaacutermaznak A
noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves alakulaacutesaacutet szakirodalomboacutel vettem aacutet (Rao at al 2011) Mivel
az Orszaacutegos Meteoroloacutegiai Szolgaacutelat meacuterőaacutellomaacutesai viszonylag messze talaacutelhatoacutek a
viacutezgyűjtőtől eacutes a teacuteriacuteteacutesmentesen kikeacuterhető adatok mennyiseacutege veacuteges a toumlbbi adatsort ingyenes
forraacutesokboacutel nyertem Első ilyen forraacutesom a CARPATCLIM projekt (httpwwwcarpatclim-
euorg) melynek kereteacuteben a kaacuterpaacutet-medencei orszaacutegok aacuteltal roumlgziacutetett adatokat gyűjtoumltteacutek
oumlssze homogenizaacuteltaacutek eacutes tetteacutek szeacuteles koumlrben eleacuterhetőveacute az egyes orszaacutegok reacutesztvevői Az
adatok időbeli felbontaacutesa napi teacuterbeli felbontaacutesa 01deg x 01deg (11 km x 11 km) A projekt 2010-
ig tartott a kalibraacutelaacutes 3 eacuteveacutere ebből a forraacutesboacutel szereztem be a hőmeacuterseacuteklet eacutes (a globaacutelsugaacuterzaacutes
szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges) relatiacutev paacuteratartalom adatokat Maacutesik forraacutesom az amerikai National
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) szervezet melynek reacuteszeacutet keacutepezi a National
Climatic Data Center (NCDC) A NCDC a vilaacuteg minden taacutejaacuteroacutel gyűjt oumlssze meteoroloacutegiai
adatokat melyek a teacuterkeacutepes keresőjuumlkoumln keresztuumll ingyenesen lekeacuterhetők Mivel a viacutezgyűjtő
teruumlleteacuten nem talaacutelhatoacute meacuterőaacutellomaacutes ezeacutert kivaacutelasztottam haacuterom a viacutezgyűjtőt koumlrbevevő
meacuterőhelyet melyekről lekeacutertem a hőmeacuterseacutekletadatokat napi bontaacutesban A meacutert adatokat
mediaacuten moacutedszerrel aacutetlagoltam a viacutezgyűjtőre A meacuterőaacutellomaacutesok eacutes a suacutelyozaacuteskor figyelembe
vett teruumlletek a 14 aacutebraacuten laacutethatoacutek A gyűjtoumltt adatok forraacutesaacutet időtartamaacutet tartalmazza az 1
taacuteblaacutezat
14 aacutebra Meacuterőaacutellomaacutesokhoz tartozoacute teruumlletek a mediaacuten moacutedszer szerint
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
15
1 taacuteblaacutezat Oumlsszegyűjtoumltt adatok oumlsszefoglaloacute taacuteblaacutezata
Meacutert adat Forraacutes Időintervallum Egyseacuteg Megjegyzeacutes M
eteo
roloacute
gia
i
Csapadeacutek
KDV-VIZIG 2008-2013 Napi 2011 2012 hiaacutenyos
CARPATCLIM 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
NOAA 2008-2013 Napi Nem elegendően pontos
Hőmeacuterseacuteklet CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
NOAA 2011-2013 Napi -
Paacuteratartalom CARPATCLIM 2008-2010 Napi -
Viacutez
rajz
i Viacutezhozam (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Viacutezaacutellaacutes (alviacutez) KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
Taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes KDV-VIZIG 2008-2010 Napi -
33 Kalibraacutelaacutes
Viacutezgyűjtőmodellek eseteacuten alapvetően keacutet feacutele kalibraacutelaacutesi lehetőseacuteg leacutetezik Kalibraacutelhatoacute a
modell roumlvid időszakokra neacutehaacuteny napos vagy hetes esemeacutenyekre Maacutesik lehetőseacuteg a modell
hosszuacute taacutevuacute kalibraacutecioacuteja mely esetben toumlbb eacutevre kell megfelelnie a modellnek Mindkeacutet
futtataacutestiacutepushoz rendelkezeacutesre aacutellnak ajaacutenlott szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerek vagy akaacuter azok
kombinaacutecioacuteja Hosszuacute taacutevuacute futtataacutes eseteacuten toumlbb koumlruumllmeacuteny figyelembe veacutetele szuumlkseacuteges a
modell bemenő adatigeacutenye is nagyobb a kalibraacutelaacutes folyamata oumlsszetettebb A roumlvid taacutevuacute
futtataacutes rendkiacutevuumlli esemeacutenyek a hosszuacute taacutevuacute futtataacutes aacutetlagos időszakok modellezeacuteseacutere
alkalmasabb
331 Alkalmazott hidroloacutegiai elemek
A modell oumlsszesen 7 hidroloacutegiai elem figyelembeveacuteteleacutere ad lehetőseacuteget ezek koumlzuumll neacutehaacuteny
alkalmazaacutesa opcionaacutelis A kuumlloumlnboumlző elemekre toumlbb szaacutemiacutetaacutesi moacutedszer is alkalmazhatoacute Mivel
a szoftver amerikai fejleszteacutesű szuumlkseacuteges a moacutedszerek koumlruumlltekintő megvaacutelasztaacutesa az elteacuterő
eacuteghajlati eacutes domborzati viszonyok miatt A szoftver aacuteltal kiacutenaacutelt elemek a koumlvetkezők
- noumlveacutenyzet viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Canopy)
- talajfelsziacuten viacutezfelveacutetele paacuterologtataacutesa (Surface)
- alsoacutebb talajreacutetegekbe beszivaacutergoacute viacutezmennyiseacuteg veszteseacuteg (Loss)
- aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute (Transform)
- alaphozam (Baseflow)
- mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesa (Routing)
- meder szivaacutergaacutesi veszteseacutege (LossGain)
A fenti elemek koumlzuumll egyeduumll a meder szivaacutergaacutesi veszteseacutegeacutevel nem szaacutemoltam a toumlbbi elem
alkalmazaacutesaacutet szuumlkseacutegesnek talaacuteltam
A noumlveacutenyzet hataacutesaacutenak figyelembeveacutetele a transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesa miatt fontos hiszen hosszuacute
taacutevuacute futtataacutes eseteacuten jelentős a paacuterolgaacutes szerepe a viacutezgyűjtők viacutezhaacuteztartaacutesaacuteban Szaacutemiacutetaacutesi
moacutedszernek a dinamikus moacutedszert (Dynamic Canopy) alkalmaztam mivel ez az egyszerű
moacutedszerrel (Simple Canopy) ellenteacutetben figyelembe veszi a noumlveacutenyzet viacutezfelvevő-
keacutepesseacutegeacutenek alakulaacutesaacutet a hoacutenapok soraacuten A szaacutemiacutetaacutesi moacutedszerhez szuumlkseacuteges megadni a
noumlveacutenyzet kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] azt a csapadeacutekmennyiseacuteget melyet a noumlveacutenyzet keacutepes
felvenni [mm] illetve egy fuumlggveacutenyt amely megadja hogy mikeacutent vaacuteltozik a noumlveacutenyzet
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
16
egyuumltthatoacuteja havi szinten Ez az egyuumltthatoacute az evapo-transpiraacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges ez
alapjaacuten szaacutemiacutetja a program a noumlveacutenyzet talajboacutel felvett viacutezmennyiseacutegeacutet
A talajfelsziacuten paacuterologtataacutesaacutehoz szinteacuten a kezdeti teliacutetettseacuteg [] eacutes a talajfelsziacuten aacuteltal felfoghatoacute
csapadeacutekmennyiseacuteg [mm] megadaacutesa szuumlkseacuteges
A veszteseacutegek eacutes a talajban toumlrteacutenő szivaacutergaacutesok szaacutemiacutetaacutesaacutehoz a hosszuacute taacutevuacute futtataacuteshoz javasolt
SMA (Soil Moisture Accounting) moacutedszert hasznaacuteltam mely a HMS-ben az egyetlen lefolyaacutes
szaacutemiacutetaacutesi modell mely keacutet csapadeacutek esemeacuteny koumlzoumltt folyamatosan szaacutemiacutetja a talajban taacuterozott
viacutez mennyiseacutegeacutet a szimulaacutecioacute soraacuten Adott csapadeacutek hőmeacuterseacuteklet eacutes potenciaacutelis evapo-
transpiraacutecioacute eseteacuten a modell szaacutemiacutetja az uacuten veszteseacutegeket felsziacuteni lefolyaacutest taacuterozaacutest az alsoacutebb
reacutetegekbe toumlrteacutenő szivaacutergaacutest felsziacuten alatti lefolyaacutest elszivaacutergaacutest A csapadeacutek uacutetjaacutet a viacutezgyűjtőn
aacutet oumlt reacutetegre osztja intercepcioacute talajfelsziacuten taacuterozaacutes talaj taacuterozaacutes meacutelyebb talajreacutetegek taacuterozaacutesa
mely keacutet reacuteszre oszthatoacute Az SMA modellt a 15 aacutebra mutatja be A futtataacutesok soraacuten ez az elem
adja a legtoumlbb szabad parameacutetert Szuumlkseacuteges megadni minden reacuteteg kezdeti teliacutetettseacutegeacutet [] az
egyes reacutetegek taacuterozaacutesi kapacitaacutesaacutet [mm] a felső talajreacuteteg eseteacuten azt a talajvastagsaacutegot melyből
nem taacutevozhat evaporaacutecioacute formaacutejaacuteban a viacutez tehaacutet felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest keacutepez [mm] az
egyes reacutetegek koumlzoumltti szivaacutergaacutes sebesseacutegeacutet [mmoacutera] a viacutezgyűjtőn talaacutelhatoacute burkolt feluumlletek
araacutenyaacutet [] illetve a meacutelyebb reacutetegekre egy egyuumltthatoacutet mely a viacutez tovaacutebbszivaacutergaacutesaacutenak
keacutesleteteacuteseacutet hataacuterozza meg [oacute] A szabad parameacuteterek szaacutemaacutenak csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben keacutet
meacutelyreacuteteg helyett csak egyet vettem figyelembe
15 aacutebra Az SMA modell elemei (Koch 2015)
Aacuterhullaacutem-transzformaacutelaacuteshoz a Clark-feacutele transzformaacutecioacutes moacutedszert alkalmaztam mivel ehhez
a moacutedszerhez viszonylag keveacutes szabad parameacuteter tartozik Szuumlkseacuteges az egyes viacutezgyűjtők
oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutenek meghataacuterozaacutesa [oacutera] eacutes egy taacuterozaacutesi egyuumltthatoacute megadaacutesa [oacutera]
Alaphozam szaacutemiacutetaacutesaacutera a lineaacuteris taacuterozaacutesi rendszert hasznaacuteltam mely aacuteltalaacuteban a SMA-val
egyuumltt alkalmazott A lineaacuteris taacuterozoacute modellben a taacuterozaacutes időegyseacuteg alatti megvaacuteltozaacutesa (ΔSΔt)
megegyezik a beleacutepő (It) eacutes kileacutepő viacutezhozamok (Ot) kuumlloumlnbseacutegeacutevel
tt OIt
S
(12)
A taacuterozaacutes eacutes kifolyaacutes koumlzoumltt egyszerű lineaacuteris kapcsolat aacutell fenn
tt ORS (13)
Intercepcioacute
Evaporaacutecioacute
Felsziacuteni taacuterozaacutes
Talaj
Szivaacutergaacutes
Szivaacutergaacutes
Meacutelybeszivaacutergaacutes
Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Felsziacuteni lefolyaacutes Lefolyaacutes
Maacutesodik talajreacuteteg (GW2)
Csapadeacutek (eső hoacute)
Első talajreacuteteg (GW1) Flesziacuten alatti
hozzaacutefolyaacutes
Beszivaacutergaacutes
Transpiraacutecioacute
Talajfelsziacuten
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
17
A (13) egyenletet a (12) egyenletbe behelyettesiacutetve megkapjuk a lineaacuteris taacuterozaacutesi modellt
1 tBtAt QCICQ [m3s] (14)
ahol CA eacutes CB egyuumltthatoacutek melyek segiacutetseacutegeacutevel illetve a rendszerbe beeacuterkező pillanatnyi
viacutezhozam alapjaacuten a rendszert elhagyoacute viacutezhozam megaacutellapiacutethatoacute
tR
tCA
50 (15)
ahol
Δt [nap] shy a szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső ideje
R [shy] shy lineaacuteris taacuterozoacute egyuumltthatoacute
AB CC 1 (16)
Az alaphozam meghataacuterozaacutesaacutenaacutel szinteacuten keacutet talajreacuteteg adhatoacute meg a szabad parameacuteterek
csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben azonban ez esetben is csak egy reacuteteget vettuumlnk figyelembe
A mederbeli lefolyaacutes hataacutesaacutet a MuskingumshyCunge moacutedszerrel vettem figyelembe melyhez a
mederszakaszok hidraulikai parameacutetereit szuumlkseacuteges megadni (hossz eseacutes keresztszelveacuteny
Manningshyfeacutele eacuterdesseacuteg)
332 A modell parameacuteterezeacutese
A veacutegleges modellben szerepel a taacuterozoacute is mint sematikus elem A taacuterozoacutet alapvetően haacuterom
kuumlloumlnboumlző moacutedon lehet megadni a programnak A legegyszerűbb moacuted hogy megadunk
bemenő parameacuteterkeacutent egy alviacutezi viacutezkibocsaacutetaacutes idősort A maacutesik moacutedszer soraacuten meg kell adni
a programnak a taacuterozoacute morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutejeacutet eacutes a reacuteszletes műtaacutergyparameacutetereket A
harmadik lehetőseacuteg egy haacutermas oumlsszefuumlggeacutes megadaacutesa a viacutezaacutellaacutes - teacuterfogat (vagy felsziacuten) -
kibocsaacutejtott viacutezhozam oumlsszefuumlggeacutesek bevitele Ez tulajdonkeacuteppen a morfoloacutegiai jelleggoumlrbeacutet
eacutes a teljesiacutetőkeacutepesseacutegi goumlrbeacutet takarja Egy kezdeti felteacutetelt is szuumlkseacuteges megadni a
programnak mely a kezdeti taacuterozott viacutezmennyiseacuteg a kezdeti viacutezaacutellaacutes a kezdeti kibocsaacutejtott
viacutezhozam vagy a befolyoacute eacutes kifolyoacute viacutezhozamok egyenlőveacute teacutetele A modell az alviacutezi
viacutezhozam idősoraacutet az alaacutebbi egyenlet alapjaacuten szaacutemolja
119868 minus 119876 =∆119878
∆119905 (17)
ahol
I [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Q [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel taacutevozoacute viacutezhozam
ΔS [em3] shy taacuterozott viacutezteacuterfogat
Δt [s] shy időleacutepeacutes
Fenti egyenlet implicit veacuteges-differenciaacutel formaacuteban n eacutes n+1 időpontokra
(119868119899+119868119899+1
2) minus (
119876119899+119876119899+1
2) = (
119878119899+1
∆119905minus
119878119899
∆119905) (18)
Ezt az egyenletet aacutetrendezve
(119868119899 + 119868119899+1) + (2lowast119878119899
∆119905minus 119876119899) = (
2lowast119878119899+1
∆119905+ 119876119899+1) (19)
Ebben az egyenletben Sn+1 eacutes Qn+1 ismeretlenek az egyenlet jobb oldalaacuten I eacuterteacuteke ismert
minden egyes időegyseacutegre valamint Qn eacutes Sn kezdőeacuterteacutekei is ismertek ezeacutert az egyenlet jobb
oldala kiszaacutemiacutethatoacute Ezt koumlvetően koumlvetkező idő leacutepeacutesben Sn+1 eacutes Qn+1 eacuterteacutekeit
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
18
behelyettesiacutetjuumlk a bal oldalra (ekkor a jobb oldal az n+2 időegyseacuteggel lesz egyenlő) majd a
szaacutemiacutetaacutest megismeacuteteljuumlk miacuteg az aacuterhullaacutem goumlrbe veacutegeacuteig nem eacuteruumlnk
Mivel a taacuterozoacute alviacutezen kibocsaacutejtott viacutezhozama zsilippel szabaacutelyozott eacutes a zsilip szabaacutelyozaacutesaacutera
nem aacutell rendelkezeacutesemre kellően konkreacutet uumlzemrend szuumlkseacuteges volt megadni a taacuterozoacute alviacutezen
meacutert viacutezhozamait bemenő adatkeacutent Iacutegy a morfoloacutegiai goumlrbe eacutes a kezdeti viacutezaacutellaacutes ismereteacuteben a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutet szaacutemiacutetani keacutepes a modell tehaacutet a kalibraacutelaacutest a taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera veacutegeztem
A szabad parameacuteterek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a lehető legtoumlbb parameacutetert meghataacuteroztam
szaacutemiacutetaacutessal vagy felvettem a szakirodalomban fellelhető eacuterteacutekre A noumlveacutenyzet eacutes a talajfelsziacuten
teliacutetettseacutegeacutet zeacuterusnak tekintettem az ezek aacuteltal felfoghatoacute csapadeacutekmennyiseacuteget 5-5 mm-re
vettem fel A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak havi alakulaacutesaacutet a 16 aacutebra mutatja (Rao at al 2011)
16 aacutebra A noumlveacutenyzet egyuumltthatoacutejaacutenak eacuteves vaacuteltozaacutesa
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacutehoz szuumlkseacuteges oumlsszegyuumllekezeacutesi időket minden reacuteszviacutezgyűjtőre
meghataacuteroztam a viacutezgyűjtőn eacutes a mederben vett oumlsszegyuumllekezeacutesi idők oumlsszegekeacutent A
viacutezgyűjtők oumlsszegyuumllekezeacutesi idejeacutet (τvgy) a Wisnovszky-formula segiacutetseacutegeacutevel hataacuteroztam meg
120591119907119892119910 =1198712
radic119860lowast119878 (20)
ahol
L [km] shy a voumllgy hossza
S [-] shy a voumllgy aacutetlagos eseacutese
A [km2] shy a viacutezgyűjtő nagysaacutega
A viacutezgyűjtők ezen parameacuteterei a viacutezgyűjtő-lehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetaacutesra keruumlltek iacutegy az
ArcGIS-ből kinyerhettem azokat A mederbeli oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (τm) szaacutemiacutetaacutesaacutehoz hasonloacute
moacutedon rendelkezeacutesemre aacutellt az egyes viacutezgyűjtőkhoumlz tartozoacute medrek hossza a mederbeli
lefolyaacutes sebesseacutegeacutet pedig 05 ms-ra vettem fel (ez a taacuterozoacute alviacutezi meacuterceszelveacutenyeacuteben normaacutel
viacutezaacutellaacuteshoz tartozoacute sebesseacuteg) A szaacutemiacutetaacutest a 2 taacuteblaacutezat mutatja
0
02
04
06
08
1
12
1 3 5 7 9 11
Nouml
veacuten
yze
t eg
yuumltt
hat
oacuteja
[-]
Hoacutenap
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
19
2 taacuteblaacutezat Oumlsszegyuumllekezeacutesi idők szaacutemiacutetaacutesa
Viacutezgyűjtő Meder
L [km]
Viacutezgyűjtő
hossza
A [km2]
Viacutezgyűjtő
teruumllete
S [-]
Viacutezgyűjtő
eseacutese
τvgy [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a viacutezgyűjtőn
L [m]
Hossz
v [ms]
Aacuteramlaacutesi
sebesseacuteg
τm [oacutera]
Oumlsszegyuumllekezeacutesi
idő a mederben
τ
[oacutera]
W1 300 982 023 010 2384 050 132 142
W2 529 1819 047 016 5180 050 288 304
W3 806 3429 052 026 6477 050 360 385
W4 544 1008 060 020 4593 050 255 275
W5 484 959 059 017 5036 050 280 296
W6 361 575 039 015 2633 050 146 161
Az aacuterhullaacutem-transzformaacutecioacute szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges maacutesik parameacuteter (taacuterozaacutesi teacutenyező) a
koumlvetkező oumlsszefuumlggeacutes szerint szaacutemiacutethatoacute
119878119888 = 119888 lowast 119879119888 (21)
ahol
Sc [oacutera] shy taacuterozaacutesi teacutenyező (Storage Coefficient)
Tc [oacutera] shy oumlsszegyuumllekezeacutesi idő (Time of Concentration)
c [shy] shy araacutenyossaacutegi teacutenyező mely a teruumllethasznaacutelattoacutel fuumlgg Vaacuterosi koumlrnyezet
eseteacuten c=11-21 erdős teruumllet eseteacuten c=8-12 Mivel esetemben a viacutezgyűjtőkoumln mindkeacutet
teruumllethasznaacutelat megtalaacutelhatoacute de a vaacuterosi koumlrnyezet a dominaacutensabb ezt a teacutenyezőt c=3 eacuterteacutekre
vettem fel (Straub at al 2000)
A mederbeli lefolyaacutes keacutesleltető hataacutesaacutenak figyelembeveacuteteleacutehez szuumlkseacuteges parameacutetereket a
helysziacutenen laacutetottak eacutes a viacutezgyűjtőlehataacuterolaacutes soraacuten szaacutemiacutetottak alapjaacuten hataacuteroztam meg Ezen
eacuterteacutekek a 3 taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek
3 taacuteblaacutezat Mederbeli lefolyaacutes szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteterek
Viacutezfolyaacutes-
szakasz
jele
Hossz
[m]
Eseacutes
[mm]
Manning-feacutele
eacuterdesseacuteg
[-]
Mederalak Szeacutelesseacuteg
[m]
Reacutezsűhajlaacutes
[xH1V]
Reach-1 2869 0006 003 Trapeacutez 10 05
Reach-2 472 0033 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-3 771 0009 002 Neacutegyzet 40 -
Reach-4 720 0004 003 Trapeacutez 30 05
Reach-5 2268 0005 003 Trapeacutez 30 05
Reach-6 195 0015 002 Neacutegyzet 30 -
Reach-7 3635 0004 003 Trapeacutez 25 15
Reach-8 2943 0006 003 Trapeacutez 25 15
Reach-9 1230 0005 003 Trapeacutez 25 15
Reach-10 2033 0001 003 Trapeacutez 25 15
A veszteseacuteg szaacutemiacutetaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges parameacuteter a burkolt feluumlletek araacutenya Ennek az
araacutenyszaacutemnak a meghataacuterozaacutesaacutehoz lehataacuteroltam a lakott teruumlleteket topograacutefiai teacuterkeacutep alapjaacuten
(17 aacutebra) A lakott teruumlletek harmadaacutet tekintettem teljesen viacutezzaacuteroacutenak
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
20
17 aacutebra Lakott teruumlletek a viacutezgyűjtőn
Elsőkeacutent az első 3 eacutevre (2008-2010) kiacuteseacutereltem meg kalibraacutelni a modellt A taacuterozoacute modellezett
viacutezaacutellaacutesaacutet semmikeacutepp nem tudtam a megfelelő tartomaacutenyban tartani Hogy koumlzelebb keruumlljek a
probleacutema megoldaacutesaacutehoz szuumlkseacutegem volt a taacuterozoacuteba beeacuterkező viacutezhozamok vizsgaacutelataacutera A
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak morfoloacutegiai goumlrbeacutejeacutenek eacutes alviacutezi viacutezhozamaacutenak ismereteacuteben kiszaacutemiacutetottam
a taacuterozoacute folytonossaacutegi egyenleteacutenek (22) aacutetalakiacutetaacutesaacuteval a beeacuterkező viacutezhozam idősort
119860 lowast119889119867
119889119905= 119876119894 minus 119876119900 (22)
ahol
A [m2] shy a taacuterozoacute feluumllete az adott viacutezaacutellaacutesnaacutel
dH [m] shy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutenak egy szaacutemiacutetaacutesi leacutepcső alatt bekoumlvetkező vaacuteltozaacutesa
Qi [m3s] shy taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozam
Qo [m3s] shy taacuterozoacuteboacutel kifolyoacute viacutezhozam
A fenti keacutepletet aacutetalakiacutetva kifejezhető Qi
119876119894 =119889119881
119889119905+ 119876119900 (23)
A kapott viacutezhozam idősort kalibraacutelaacutesra alkalmasnak tekintem mivel a csapadeacutek idősorral
egyuumltt aacutebraacutezolva laacutethatoacutean reaacutelis eacuterteacutekeket mutat (18 aacutebra) Ennek koumlvetkezteacuteben a modellt a
taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera eacutes a bemenő viacutezhozam idősorra is kalibraacuteltam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20080101 20080220 20080410 20080530 20080719 20080907 20081027 20081216
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2008
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
21
18 aacutebra Csapadeacutek eacutes szaacutemiacutetott viacutezhozam adatok 2008-2010-ig
Ezutaacuten előaacutelliacutetottam az aacuteltalam eacutes a modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamgoumlrbeacutek integraacutelgoumlrbeacuteit (19
aacutebra) Ezen az aacutebraacuten a 2008-as eacutes 2009-es eacutevben joacutel megfigyelhető hogy a goumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
perioacutedikusan vaacuteltozik pozitiacutevboacutel negatiacutevba eacutes fordiacutetva Ezek a vaacuteltozaacutesok hoacutenapra pontosan
februaacuterban eacutes juacuteliusban koumlvetkeznek be tehaacutet feltehetően a tavaszi-nyaacuteri eacutes őszi-teacuteli
időszakokban maacuteshogy viselkedik a modell Ezt a kuumlloumlnbseacuteget veacutelhtőleg az alaphozam eacutes a
talajban taacuterozott viacutez mennyiseacutege okozza vagyis a modell erre a keacutet időszakra kuumlloumln
kalibraacutelhatoacute A modellt tehaacutet a tovaacutebbiakban keacutet feacuteleacutevre osztottam A kalibraacutelaacutest nem 3 eacutevre
hanem a 2008 februaacuter 1-juacutelius 31-ig eacutes augusztus 1-januaacuter 31-ig tartoacute időszakra veacutegeztem
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20090101 20090220 20090411 20090531 20090720 20090908 20091028 20091217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2009
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
00
100
200
300
400
500
600
700
8000
1
2
3
4
5
6
20100101 20100220 20100411 20100531 20100720 20100908 20101028 20101217
Csa
pad
eacutekm
agas
saacuteg [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
2010
Csapadeacutek idősor Taacuterozoacuteba beeacuterkező szaacutemiacutetott viacutezhozam
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
22
19 aacutebra Viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacutei eacutes azok kuumlloumlnbseacutege
Koumlvetkező vizsgaacutelat a paacuterolgaacutes eacuteves oumlsszegeinek oumlsszehasonliacutetaacutesa volt a Magyarorszaacuteg
teruumlleteacutere megaacutellapiacutetott aacutetlageacuterteacutekkel (Kovaacutecs 2011) A modell aacuteltal szaacutemiacutetott paacuterolgaacutes
mennyiseacutegeacutet mind a 6 eacutevre megvizsgaacuteltam A 20 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a modell aacuteltal szaacutemolt
paacuterolgaacutes az aacutetlag alatti vagy ahhoz koumlzeli A paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacuteshoz hasznaacutelt adatsorok
bizonytalansaacutega miatt az ilyen meacuterteacutekű elteacutereacutest elfogadhatoacutenak talaacuteltam
20 aacutebra Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek elteacutereacutese az aacutetlagtoacutel
Mivel a paacuterolgaacutes hosszuacutetaacutevon jelentős teacutenyező eacutes a teruumlleten talaacutelhatoacute taacuterozoacute meglehetősen
sekeacutely beeacutepiacutetettem a modellbe a taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet is A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutet havi oumlsszegenkeacutent
kell a modellnek megadni A taacuterozoacute aacutetlagos paacuterolgaacutesaacuteroacutel csak egy eacuteves aacutetlageacuterteacutek aacutellt
rendelkezeacutesemre mely 700 mm-re becsuumllte azt (KDV-VIZIG 2013) Ezt a 700 mm-es eacuteves
paacuterolgaacutest Magyarorszaacuteg teruumlleti havi aacutetlag eacuterteacutekei szerinti suacutelyozaacutesban osztottam fel a hoacutenapok
20080715 20090225 20090731 20100219
-2
0
2
4
6
8
10
12
20071224 20080422 20080820 20081218 20090417 20090815 20091213
V [
10
6m
3 ]
Daacutetum
Keacutezzel szaacutemiacutetott viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Modell aacuteltal szaacutemolt viacutezhozamok integraacutelgoumlrbeacuteje
Integraacutelgoumlrbeacutek kuumlloumlnbseacutege
455
547
429
516
463438
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Paacuter
olg
aacutes [
mm
]
Eacuteves paacuterolgaacutesoumlsszegek Eacuteves aacutetlagos paacuterolgaacutes
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
23
koumlzoumltt A kapott eacuterteacutekeket a 4 taacuteblaacutezat tartalmazza melyek nagysaacutegrendileg megegyeznek maacutes
sekeacutely tavak paacuterolgaacutesaacutenak eacuterteacutekeivel (Kiss 2014) A taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak ilyen moacutedon toumlrteacutenő
adaptaacutelaacutesa jelentős javulaacutest okozott a modell aacuteltal szaacutemiacutetott viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacuteban (21 aacutebra)
4 taacuteblaacutezat A taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesoumlsszegeinek szaacutemiacutetaacutesa
Hoacutenap I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Σ
Mo-i aacutetlag a
viacutezgyűjtő teruumlleteacuten 0 0 30 40 90 120 110 100 40 30 10 0 570
Szaacutezaleacutekos megoszlaacutes 00 00 53 70 158 211 193 175 70 53 18 00 100
Taacuterozoacute havi paacuterolgaacutesa 0 0 37 49 111 147 135 123 49 37 12 0 700
21 aacutebra Taacuterozoacute paacuterolgaacutesaacutenak viacutezaacutellaacutesra gyakorolt hataacutesa a modellben (2008 februaacuter 1-juacutelius
31)
4
45
5
55
6
65
20080131 20080225 20080321 20080415 20080510 20080604 20080629 20080724
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutessal Modellezett viacutezaacutellaacutes paacuterolgaacutes neacutelkuumll
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
24
Megvizsgaacuteltam tovaacutebbaacute 2008-2010-ig a taacuterozoacute feletti szelveacutenyig a neacutegy reacuteszviacutezgyűjtő
viacutezmeacuterlegeacutet Ebben a koumlzeliacutető viacutezmeacuterlegben a csapadeacutek a paacuterolgaacutes a felsziacuteni eacutes a felsziacuten alatti
lefolyaacutesok szerepelnek Az elemek mennyiseacutegeacutet millimeacuteterben kifejezve a 22 aacutebra mutatja Joacutel
laacutethatoacute hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy haacutenyadaacutet keacutepezi az oumlsszes lefolyaacutesnak Ebből is
adoacutedik a modell kalibraacutelaacutesaacutenak neheacutezseacutege mivel a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutest leacutenyegesen
nehezebb pontosan modellezni mint a felsziacuteni lefolyaacutest Az 5 taacuteblaacutezat a lefolyaacutesi haacutenyadok
eacuterteacutekeacutet mutatja csak a felsziacuteni lefolyaacutesok eacutes az oumlsszes lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel Itt is
megfigyelhető hogy a felsziacuten alatti lefolyaacutes nagy suacutellyal szerepel a felsziacuteni lefolyaacuteshoz keacutepest
mivel a lefolyaacutesi haacutenyad toumlbb mint keacutetszereseacutere nő a felsziacuten alatti lefolyaacutes figyelembeveacuteteleacutevel
A 2010-es eacutev első feleacuteben hullott a legjelentősebb csapadeacutekmennyiseacuteg tehaacutet ebben az eacutevben
joacuteval nagyobbnak kellene lennie a felsziacuteni lefolyaacutes eacuterteacutekeacutenek a felsziacuten alatti lefolyaacutes eacuterteacutekeacuteneacutel
A modell azonban alaacutebecsli a felsziacutenen lefolyoacute viacutezmennyiseacuteget
22 aacutebra A koumlzeliacutető viacutezmeacuterleg elemeinek alakulaacutesa 2008-2010-ig
5 taacuteblaacutezat Lefolyaacutesi haacutenyadok eacuterteacutekei 2008-2010-ig
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni lefolyaacutesboacutel
0095 0197 0174 0145 0139 0197
Lefolyaacutesi haacutenyad felsziacuteni eacutes felsziacuten alatti lefolyaacutesboacutel
0324 0533 0521 0543 0421 0720
A kalibraacutelt parameacutetereket az 6 taacuteblaacutezat tartalmazza A 23 aacutebraacuten laacutethatoacutek a meacutert eacutes modellezett
taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
20081 20082 20091 20092 20101 20102
Viacutez
meacuter
leg e
lem
[m
m]
Feacuteleacutev
Felsziacuteni lefolyaacutes Felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes Csapadeacutek Paacuterolgaacutes
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
25
6 taacuteblaacutezat Kalibraacutelt eacuterteacutekek (2008)
0201-07-31 0801-0131
ParameacuteterViacutezgyűjtő
jele W1 W2 W3 W4 W5 W6 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Bes
zivaacuter
gaacutes
ves
ztes
eacuteg
Talaj kezdeti
teliacutetettseacutege [] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Meacutelyebb talajreacuteteg
kezdeti teliacutetettseacutege
[]
1 1 1 5 5 5 1 1 1 5 5 5
Maximaacutelis
beszivaacutergaacutes a talajba
[mmoacute]
6 5 5 3 1 1 6 5 5 3 1 1
Talaj taacuterozaacutesi
kapacitaacutesa [mm] 250 500 200 200 200 200 250 500 200 200 200 200
Ebből felsziacutenalatti
hozzaacutefolyaacutes
keacutepződeacuteseacuteben reacuteszt
vesz [mm]
100 35 20 30 20 20 100 35 5 30 20 20
Szivaacutergaacutesi sebesseacuteg
a talaj eacutes a meacutelyebb
talajreacuteteg koumlzoumltt
[mmoacute]
001 001 013 001 001 001 001 005 0035 001 001 001
Meacutelyebb talajreacuteteg
taacuterozaacutesi kapacitaacutesa
[mm]
50 1000 1000 40 40 40 50 100 200 40 40 40
Meacutelyebb reacuteteg
taacuterozaacutesi teacutenyezője
[oacute]
24 24 20 10 24 24 24 24 20 10 24 24
Ala
phoza
m Talajreacuteteg kezdeti
alaphozama [m3s] 002 005 005 001 0001 0001 005 005 002 001 0001 0001
Talajreacuteteg taacuterozaacutesi
egyuumltthatoacuteja [oacute] 800 50 500 20 20 20 500 50 800 20 20 20
Taacuterozoacutek [db] 4 3 2 2 2 2 2 3 4 2 2 2
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
26
23 aacutebra Modellezet eacutes meacutert taacuterozoacuteviacutezaacutellaacutesok (2008)
333 Statisztikai vizsgaacutelat
A kalibraacutelaacutes soraacuten kapott eredmeacutenyek statisztikai kieacuterteacutekeleacuteseacutere haacuterom mutatoacutet vizsgaacuteltam
meg (Das et al 2008)
- korrelaacutecioacute (eacuterteacuteke 0-1 toumlkeacuteletes korrelaacutecioacute eseteacuten 1)
119870119874119877119877 =sum(119883minus119883aacute119905119897)lowast(119884minus119884aacute119905119897)
radicsum(119883minus119883aacute119905119897)2lowast(119884minus119884aacute119905119897)2 (24)
- Nash-Sutcliffe modellhateacutekonysaacutegi mutatoacute (NSME eacuterteacuteke (-infin)-1 toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes
eseteacuten 1)
119873119878119872119864 = 1 minussum(1198760minus119876119898)2
sum(1198760minus1198760aacute119905119897)2 (25)
A meacutert eacutes modellezett eacuterteacutek koumlzoumltti elteacutereacutes nagysaacutegaacutet jellemzi Zeacuterus eacutes annaacutel kisebb
eacuterteacutek eseteacuten a modell nem hateacutekony
- relatiacutev teacuterfogat hiba (PEV ndash Percentaged Error in Simulated Volume eacuterteacuteke 0-infin
toumlkeacuteletes koumlzeliacuteteacutes eseteacuten 0)
4
42
44
46
48
5
52
54
56
20080131 20080311 20080420 20080530 20080709
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080201-20080731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
6
20080731 20080909 20081019 20081128 20090107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20080801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
27
119875119864119881() = 100 lowast (1198810minus119881119898
1198810) (26)
A keacutet adatsor alatti teruumllet koumlzoumltti szaacutezaleacutekos elteacutereacutest mutatja
A korrelaacutecioacutet a viacutezaacutellaacutesok eacutes viacutezhozamok a NashshySutcliffe mutatoacutet eacutes a relatiacutev teacuterfogat hibaacutet
csak a viacutezhozamok kapcsolataacutenak jellemzeacuteseacutere hasznaacuteltam A kapott eacuterteacutekeket a 7 taacuteblaacutezat
mutatja
7 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a kalibraacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20081 20082 20081 20082 20081 20082 20081 20082
055 071 012 035 -1655 -398 066 066
A kapott eacuterteacutekek a kalibraacutecioacute sikeresseacutegeacutet igazoljaacutek A viacutezhozam idősor kapcsaacuten kapott eacuterteacutekek
azonban fenntartaacutessal kezelendők mivel nem meacutert hanem szaacutemiacutetott eacuterteacutekekkel toumlrteacutent a
modellezett eacuterteacutekek oumlsszehasonliacutetaacutesa A viacutezaacutellaacutes eacuterteacutekekkel kapcsolatban pedig fontos
figyelembe venni hogy a modell a viacutezaacutellaacutes szaacutemiacutetaacutesra igen eacuterzeacutekeny Egy meacutereacutesi hiba vagy
modellezeacutesi pontatlansaacuteg jelentős viacutezaacutellaacuteselteacutereacuteseket okozhat a veacutegeredmeacutenyben tehaacutet a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutesaacutenak feacutel meacuteteres szoacuteraacutesban toumlrteacutenő megkoumlzeliacuteteacutese a modellel maacuter igen joacute eredmeacutenynek
szaacutemiacutet ( A kapott statisztikai mutatoacutekat tehaacutet keveacutesbeacute szigoruacutean szuumlkseacuteges kezelni
34 Validaacutelaacutes
A validaacutelaacutes soraacuten sorra vettem a 2008 utaacuteni eacuteveket az 5 eacutevből veacutegső soron 3 eacutevet tudtam
eacuterdemben vizsgaacutelni A validaacutecioacute soraacuten ugyanazon statisztikai mutatoacutekat vizsgaacuteltam mint a
kalibraacutecioacute soraacuten
A 2009-es eacutev mutatta a legkieleacutegiacutetőbb egyezeacutest A keacutet modellezett időszak meacutert eacutes modellezett
viacutezaacutellaacutes idősorai a 24 aacutebraacuten laacutethatoacuteak
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090131 20090312 20090421 20090531 20090710
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090201-20090731
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
28
24 aacutebra Validaacutelaacutes a 2009-es eacutevre
A 2010-es eacutevben orszaacutegszerte rendkiacutevuumll nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hullott a Tarjaacuten-patak
viacutezgyűjtőjeacuten is vonult le villaacutem aacuterviacutez ebben az eacutevben Emellett a taacuterozoacute leacutetesiacuteteacutese oacuteta ez volt a
legcsapadeacutekosabb eacutev A modell erre az időszakra alaacutebecsli a lefolyaacutesra keruumllő viacutezhozamokat
A 25 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacuteba eacuterkező modellezett viacutezhozamok az eacutev jelentős reacuteszeacuteben joacute
egyezeacutest mutatnak az aacuteltalam szaacutemolt viacutezhozamokkal A modell joacutel laacutethatoacutean az egymaacutest
koumlvető nagy mennyiseacutegű csapadeacutek hataacutesaacutera keletkező villaacutem aacuterhullaacutemokat nem tudja
megfelelően reprezentaacutelni Ezen rendkiacutevuumlli esemeacutenyek modellezeacutese roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal
javasolt
25 aacutebra Validaacutelaacutes a 2010-es eacutevre
A 2011-es eacutes 2012-es eacutevre rendelkezeacutesre aacutelloacute csapadeacutekadatsor hiaacutenyossaacutega miatt ezen keacutet eacutevet
validaacutelaacutesra alkalmatlannak tekintem 2011-ben a csapadeacutekadatok koumlzel 20-a 2012-ben az
adatok 22-a hiaacutenyzik Az ingyenes forraacutesokboacutel nyerhető csapadeacutekadatsorok nem bizonyultak
hiaacutenypoacutetlaacutesra alkalmasnak A CARPATCLIM projekt eacutes a NOAA reacuteveacuten rendelkezeacutesre aacutelloacute
4
42
44
46
48
5
52
54
56
58
20090731 20090909 20091019 20091128 20100107
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
20090801-20090131
Meacutert viacutezaacutellaacutes Modellezett viacutezaacutellaacutes
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000
1
2
3
4
5
6
7
8
20100106 20100225 20100416 20100605 20100725 20100913 20101102 20101222
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
csapadeacutek Szaacutemolt viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny
29
adatok mindkeacutet esetben interpolaacutelt eacuterteacutekek a kapcsolat nem kieleacutegiacutető ezen interpolaacutelt eacuterteacutekek
eacutes a KDV-VIZIG aacuteltal meacutert eacuterteacutekek koumlzoumltt
A 2013-as eacutevben ugyan a csapadeacutekadatsor 17-a hiaacutenyzik de a modellezett viacutezhozamok
megfelelő alakulaacutesa miatt felteacutetelezhető hogy a hiaacutenyos intervallumok keveacutesbeacute csapadeacutekos
időszakokat fednek le (26 aacutebra)
26 aacutebra Validaacutelaacutes a 2013-as eacutevre
A kalibraacutelaacutes soraacuten vizsgaacutelt statisztikai parameacutetereket a validaacutelaacutes soraacuten is megvizsgaacuteltam A
viacutezaacutellaacutes adatsorokat csak a 2009-es eacutev eseteacuten vizsgaacuteltam emellett a 2009-es 2010-es eacutes 2013-
as eacutevekre a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamok idősoraacutet ellenőriztem A kapott eredmeacutenyeket a 8
taacuteblaacutezat tartalmazza A vizsgaacutelt mutatoacutek alapjaacuten a modellt validaacuteltnak tekintem
8 taacuteblaacutezat Statisztikai mutatoacutek a validaacutelt időszakokra
Viacutezaacutellaacutes Viacutezhozam
KORR NSME PEV KORR
20091 20092 20091 20092 20091 20092 20091 20092
038 067 019 005 2919 -3925 074 008
20101 20102 20101 20102 20101 20102
022 016 3910 3518 021 062
20131 20132 20131 20132 20131 20132
007 018 2851 1750 066 056
35 Gyakorlati alkalmazhatoacutesaacuteg vizsgaacutelata
A taacuterozoacute műkoumldteteacutese kapcsaacuten felmeruumllt zoumlldtaacuterozoacutekeacutent valoacute tovaacutebbi hasznosiacutetaacutes igeacutenye a
KDV-VIZIG reacuteszeacuteről Az igeacuteny felmeruumlleacuteseacutet indokolja hogy a viacutezfolyaacuteson meglehetősen
kicsiny aacuterhullaacutemok keletkeznek a taacuterozoacute kapacitaacutesa jelenleg kihasznaacutelatlan Emellett a taacuterozoacute
maacutesodlagos uumllepiacutető funkcioacutejaacutenak haacutetteacuterbe szorulaacutesaacuteval a taacuterozoacute uumlzemelteteacutese egyre
gazdasaacutegtalanabbaacute vaacutelik Tovaacutebbi maacutesodlagos funkcioacute betoumllteacutese pedig a felhalmozoacutedott
szennyviacuteziszap miatt nem lehetseacuteges Ennek a szennyviacuteziszapnak az eltaacutevoliacutetaacutesaacutera is
lehetőseacuteget adna a zoumlldtaacuterozoacutekeacutent toumlrteacutenő hasznosiacutetaacutes Ezt az igeacutenyt megvizsgaacutelandoacute a taacuterozoacute
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10000000
0200
0400
0600
0800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20121231 20130301 20130430 20130629 20130828 20131027 20131226
Csa
pad
eacutek [
mm
]
Viacutez
ho
zam
[m
3s
]
Daacutetum
Csapadeacutek Szaacutemiacutetott viacutezhozam Modellezett viacutezhozam
30
műtaacutergyaacutet kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterőjű aacutetereszekkel helyettesiacutetve vizsgaacutelom a viacutez tartoacutezkodaacutesi idejeacutet a
leghosszabb viacutezboriacutetott időszakot a maximaacutelis viacutezaacutellaacutest eacutes az alviacutezi viacutezhozamok főbb
hidroloacutegiai jellemzőit 2008-2009-ig tartoacute időszakban A műtaacutergy aacutetmeacuterőjeacutet 05 m-től
vaacuteltoztattam 025 m-enkeacutent a taacuterozoacute eredeti műtaacutergyaacutenak aacutetmeacuterőjeacuteig (ami 165 m) valamint
megkerestem azt az aacutetmeacuterőt decimeacuteteres pontossaacuteggal melyneacutel a taacuterozoacute maacuter tuacutelteliacutetődik (az eacutev
minden napja viacutezboriacutetott) A futtataacutesokat minden aacutetmeacuterő eseteacuten a reacutegi eacutes az uacutej (a feliszapoloacutedaacutes
hataacutesaacutet figyelembe vevő) morfoloacutegiai goumlrbeacutet is figyelembe veacuteve veacutegeztem
Elsőkeacutent meghataacuteroztam a KDV-VIZIG 2013-as mederfelmeacutereacuteseacuteből egy uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacutet
A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a taacuterozoacute feliszapoloacutedaacutesa jelentősen megvaacuteltoztatta a goumlrbe alakjaacutet
27 aacutebra A taacuterozoacute eredeti eacutes uacutej morfoloacutegiai goumlrbeacuteje
A modellbe beeacutepiacutetettem a műtaacutergyat az eredeti aacuteteresz parameacutetereit hasznaacutelva Az alkalmazott
parameacuteterek a koumlvetkezők
- hossz 430 m
- aacutetmeacuterő 05-075-10-125-165 m
- eseacutes 3 permil
- beleacutepeacutesi eacutes kileacutepeacutesi veszteseacutegteacutenyező 10
A futtataacutesok soraacuten kapott viacutezaacutellaacutesok a 28 aacutebraacuten laacutethatoacutek A jobb aacutetlaacutethatoacutesaacuteg eacuterdekeacuteben csak a
05-075-10 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz eseteacuten kapott eredmeacutenyeket aacutebraacutezoltam A 29 aacutebraacuten a
viacutezboriacutetott napok szaacutema laacutethatoacute az alkalmazott aacutetmeacuterők fuumlggveacutenyeacuteben A 30 aacutebra a maximaacutelis
viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesaacutet mutatja be a 31 aacutebraacuten pedig az aacutetlagos viacutezhozamok eredeti eacuterteacutektől valoacute
szaacutezaleacutekos elteacutereacutese laacutethatoacute A kapott eredmeacutenyeket taacuteblaacutezatos formaacuteban az 9 taacuteblaacutezat
tartalmazza
0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
A [e m2]
2013 1979
31
28 aacutebra Viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe
alkalmazaacutesa mellett
29 aacutebra Viacutezboriacutetott napok szaacutemaacutenak alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
1979
D=05 m D=075 m D=10 m
0
05
1
15
2
25
3
35
20080130 20080509 20080817 20081125 20090305 20090613 20090921 20091230
Viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Daacutetum
2013
D=05 m D=075 m D=10 m
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Viacutez
vo
riacuteto
tt n
apo
k s
zaacutem
a [d
b]
Aacutetmeacuterő [m]1979 2013
32
30 aacutebra Maximaacutelis viacutezaacutellaacutesok alakulaacutesa kuumlloumlnboumlző aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej
morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
31 aacutebra Koumlzepes viacutezhozamok alakulaacutesa az eredeti koumlzeacutepviacutezhozamhoz keacutepest kuumlloumlnboumlző
aacutetmeacuterők eseteacuten az eredeti eacutes az uacutej morfoloacutegiai goumlrbe alkalmazaacutesa mellett
0
05
1
15
2
25
3
35
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
Max
imum
viacutez
aacutellaacute
s [m
]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
0 02 04 06 08 1 12 14 16 18
KOuml
Q e
lteacuter
eacutese
[]
Aacutetmeacuterő [m]
1979 2013
33
9 taacuteblaacutezat A futtataacutesok jellemző eacuterteacutekei
D=03 m D=05 m D=075 m D=10 m D=125 m D=165 m Eredeti
1979
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 314 300 215 138 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 65 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 26 16 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 09 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0193 0193 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 109 107 105 -
2013
Viacutezboriacutetott napok [nap] 731 331 300 214 137 100 -
Leghosszabb viacutezboriacutetott
időszak [nap] 731 61 55 32 18 8 -
Hmax [m] - 29 20 07 05 04 561
LKQ [m3s] - 00 00 00 00 00 0030
LNQ [m3s] - 05 10 10 10 10 0949
KOumlQ [m3s] - 0190 0192 0192 0192 0192 0174
KOumlQ [] - 92 103 105 102 101 -
A kapott eacuterteacutekek azt mutatjaacutek hogy a morfoloacutegiai goumlrbe vaacuteltozaacutesa nem okoz szaacutemottevő
kuumlloumlnbseacuteget tehaacutet a taacuterozoacute esetleges kotraacutesaacutenak meacuterteacuteke nem befolyaacutesolja jelentősen a
kialakuloacute viacutezmeacutelyseacutegeket eacutes viacutezhozamokat Ez a taacuterozoacute meacutereteacutehez keacutepest kis levonuloacute
viacutezhozamoknak koumlszoumlnhető mivel azonban ezek nem meacuterteacutekadoacute viacutezhozamok a zoumlldtaacuterozoacute
leacutetesiacuteteacuteseacutenek hataacutesaacutenak vizsgaacutelata roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal is indokolt rendkiacutevuumlli esemeacutenyekre
Mivel a modell csak tizedes pontossaacuteggal keacutepes szaacutemiacutetani a viacutezhozamokat a legkisebb
viacutezhozamok eacuterteacuteke jelen esetben nem eacuterteacutekelhető A legnagyobb alviacutezi viacutezhozamok azeacutert nem
vesznek fel 10 m3s-naacutel nagyobb eacuterteacuteket mert a beeacuterkező viacutezhozamok maximuma sem
nagyobb enneacutel A futtataacutesok kimutattaacutek hogy 03 m aacutetmeacuterőjű aacuteteresz szuumlkseacuteges ahhoz hogy a
taacuterozoacute tuacutelteliacutetődjoumln tehaacutet enneacutel mindenkeacutepp nagyobb aacutetmeacuterő alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
A vizsgaacutelt eacuterteacutekek alapjaacuten 075 m aacutetmeacuterőjű csőaacuteteresz alkalmazaacutesaacutet javaslom mivel ez esetben
a kialakuloacute legmagasabb viacutezaacutellaacutes nem tuacutel magas tehaacutet a taacuterozoacute nagyobb aacuterhullaacutemokat is
koumlnnyedeacuten megfog A taacuterozoacute ebben az esetben koumlzel 40-ban van viacutez alatt eacutes a leghosszabb
tartoacutezkodaacutesi idő keacutet hoacutenap A 28 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő alatt hirtelen megnő a
viacutezboriacutetott napok szaacutema a 29 aacutebraacuten pedig az laacutethatoacute hogy ezen aacutetmeacuterő felett meglehetősen
kicsiny viacutezaacutellaacutesok alakulnaacutenak ki tehaacutet a taacuterozoacute kapacitaacutesa erősen kihasznaacutelatlan lenne Hogy
az alviacutezi aacutetlagviacutezhozam ne noumlvekedjen tuacutelzottan eacutes ne alakuljanak ki nagyobb sebesseacutegek az
alviacutezi mederben ekkora aacutetmeacuterő hasznaacutelata ceacutelszerű(30 aacutebra) Ez az aacutetfolyaacutesi keresztmetszet a
jelenlegi aacuteteresz eseteacuteben hozzaacutevetőlegesen 043 m-es zsilipnyitaacutes eseteacuten joumlnne leacutetre
Tovaacutebbi vizsgaacutelatok szuumlkseacutegesek nagyviacutezi aacutellapotokra erre azonban csak roumlvidtaacutevuacute modell
felaacutelliacutetaacutesaacuteval van lehetőseacuteg Vizsgaacutelandoacute tovaacutebbaacute a taacuterozoacuteban felfogott viacutez viacutezminőseacutegi
szempontboacutel Nem megengedhető hogy a felfogott viacutez a tuacutelzott tartoacutezkodaacutesi idők miatt
esetlegesen toumlbblet taacutepanyagszennyezeacutest okozzon a viacutezfolyaacuteson
34
4 Oumlsszefoglalaacutes konkluacutezioacutek Dolgozatom soraacuten a HEC-HMS oumlsszevont parameacuteterű viacutezgyűjtőmodellt sikeresen kalibraacuteltam
eacutes validaacuteltam a Tarjaacuten-patak viacutezgyűjtőjeacutere valamint sikeres vizsgaacutelatokat veacutegeztem a
zoumlldtaacuterozoacute leacutetesiacuteteacuteseacutevel kapcsolatban A HEC-HMS modellt a dolgozatban foglaltak alapjaacuten
gyakorlati alkalmazaacutesra megfelelőnek talaacutelom Fontos azonban a modell koumlruumlltekintő
alkalmazaacutesa
A dolgozat keacutesziacuteteacutese soraacuten szerzett fontos tapasztalat hogy taacuterozoacute viacutezaacutellaacutesaacutera kalibraacutelni
probleacutemaacutes mivel a modell nagyon eacuterzeacutekeny a taacuterozoacute viacutezmeacuterlegeacutere Ahhoz hogy a taacuterozoacute
viacutezaacutellaacutes idősora mint meacutert ellenőrzeacutesi idősor felhasznaacutelhatoacute legyen a kalibraacutecioacutenaacutel szuumlkseacuteges
a nagy pontossaacuteguacute morfoloacutegiai goumlrbe ismerete mivel ilyen meacuteretű viacutezgyűjtő eseteacuteben a taacuterozoacute
jelentős szerepet vaacutellal a levonuloacute viacutezhozamok alakiacutetaacutesaacuteban Ehhez a taacuterozoacutek medreacutenek
rendszeres felmeacutereacutese lenne szuumlkseacuteges azonban ez hazai gyakorlatban nem jellemző Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute hogy a taacuterozoacutek eseteacuteben legtoumlbbszoumlr csak az alvizen talaacutelhatoacute meacuterceszelveacuteny
iacutegy a taacuterozoacuteba eacuterkező viacutezhozamokat szaacutemiacutetaacutessal szuumlkseacuteges előaacutelliacutetani Ez a szaacutemiacutetaacutes is pontos
morfoloacutegiai goumlrbeacutet eacutes pontos meacutert idősorokat igeacutenyel Esetemben nem voltak toumlkeacuteletesek a
szaacutemiacutetott viacutezhozam eacuterteacutekek A kifolyoacute viacutezhozam idősor eacutes taacuterozoacute viacutezaacutellaacutes idősoraacuteboacutel
visszaszaacutemiacutetott befolyoacute viacutezhozamok toumlbbszoumlr is olyan nagy negatiacutev eacuterteacutekek lettek amelyek a
toacutepaacuterolgaacutes figyelembe veacuteteleacutevel sem vaacuteltottak előjelet Ilyen esetekben a hibaacutes meacutereacutesi adatokat
tartalmazoacute időszakokat eltaacutevoliacutetottam eacutes interpolaacutelaacutessal kellett kikuumlszoumlboumllnoumlm az adathiaacutenyt A
viacutezaacutellaacutesra toumlrteacutenő kalibraacutelaacutes probleacutemaacuteja hazai viszonyok eseteacuteben aacuteltalaacuteban fennaacutellhat ezeacutert
nem ajaacutenlott Elkeruumlleacutese pontos morfoloacutegiai goumlrbeacutek eacutes hosszuacute megbiacutezhatoacute idősorok
segiacutetseacutegeacutevel lehetseacuteges
Hosszuacutetaacutevon rendkiacutevuumll fontos eleme a viacutezgyűjtőmodellnek a paacuterolgaacutes az ennek szaacutemiacutetaacutesaacutehoz
szuumlkseacuteges adatok megfelelőseacutege jelentős lehet Emiatt javasolt kuumlloumlnboumlző paacuterolgaacutesszaacutemiacutetaacutesi
moacutedszerek oumlsszehasonliacutetoacute vizsgaacutelata a teruumlleti aacutetlaghoz valoacute viszonyiacutetaacutesa A vizsgaacutelt
időszakokban jelentős haacutenyadaacutet keacutepezte a lefolyaacutesnak a felsziacuten alatti hozzaacutefolyaacutes ennek
pontosabb modellezeacuteseacutehez illetve a viacutezgyűjtő viacutezhaacuteztartaacutesaacutenak reacuteszletesebb felteacuterkeacutepezeacuteseacutehez
talajviacutez kutak viacutezaacutellaacutesaacutenak vizsgaacutelata is javasolt
Oumlsszevont parameacuteterű modell alkalmazaacutesaacuteval ugyan csoumlkkenthető a szabad parameacuteterek
szaacutema azonban iacutegy is jelentős szaacutemuacute olyan parameacuteter kalibraacutelaacutesa szuumlkseacuteges amelyek az
oumlsszevont szemleacutelet miatt maacuter sokszor nem hordoznak magukban koumlzvetlen fizikai tartalmat
Emiatt is fontos hogy kellően joacute minőseacutegű hidrometeoroloacutegiai adatsorok eacutes terepmodell aacutelljon
rendelkezeacutesre a modell felaacutelliacutetaacutesaacutehoz araacutenyosiacutetaacutesaacutehoz eacutes a vizsgaacutelati futtataacutesok veacutegzeacuteseacutehez
Mivel a modell nagy szaacutemuacute szaacutemiacutetaacutesi lehetőseacuteget kiacutenaacutel eacutes ezek koumlzuumll meglehetősen keveacutes
adaptaacutelaacutesa toumlrteacutent meg magyarorszaacutegi viacutezgyűjtőkre ezek tovaacutebbi vizsgaacutelata fontos eacutes
szuumlkseacuteges A nagy mennyiseacutegű szabad parameacuteter miatt eacuterzeacutekenyseacutegvizsgaacutelat is javasolt erre
azonban jelen dolgozat soraacuten a bonyolult kalibraacutecioacutes folyamat miatt nem volt kapacitaacutesom
kiteacuterni
Ugyan a futtataacutesok veacutegzeacuteseacutet bonyoliacutetja azonban a kalibraacutelaacutes folyamataacutet segiacuteti a futtataacutes eacuteveinek
szakaszokra bontaacutesa A szeacutelsőseacuteges esemeacutenyek (villaacutemaacutervizek) modellezeacutese kifejezetten
roumlvidtaacutevuacute futtataacutessal javasolt mivel iacutegy sokkal reacuteszletesebb eacutes pontosabb eredmeacutenyek
kaphatoacutek
35
A teacutema folytataacutesakeacutent hasznosiacutetani tervezem a kihelyezett műszerek aacuteltal meacutert adatokat
roumlvidtaacutevuacute futtataacutesokban A modell lehetőseacuteget ad kuumlloumlnboumlző csapadeacutekesemeacutenyek generaacutelaacutesaacutera
mellyel fiktiacutev villaacutemaacutervizek is modellezhetők Ezek segiacutetseacutegeacutevel tovaacutebb elemezhető a taacuterozoacute
műkoumldteteacutese Lehetőseacuteg lenne tovaacutebbaacute a Zagyva taacuterozoacuterendszereacutenek viacutezgyűjtőmodellel toumlrteacutenő
vizsgaacutelataacutera is A modellel feltaacuterhatoacute lenne a jelenlegi uumlzemiraacutenyiacutetaacutes mellett a taacuterozoacutek egymaacutesra
hataacutesa eacutes az eredmeacutenyek fuumlggveacutenyeacuteben akaacuter egy hateacutekonyabb szabaacutelyrendszer felaacutelliacutetaacutesa is
Veacuteguumll a dolgozat utolsoacute szakaszaacuteban elveacutegezett vizsgaacutelattal igyekeztem raacutemutatni hogy egy
ilyen fizikai alapuacute modell gyakorlatban joacutel alkalmazhatoacute taacuterozoacute meacuteretezeacuteshez eacutes taacuterozoacute
viacutezgyűjtőn valoacute elhelyezeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesaacutehoz is
36
5 Irodalomjegyzeacutek Allen P G Pereira L S Smith M Raes D Wright J L (2005) FAO-56 Dual Crop
Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions Journal
of Irrigation and Drainage Engineering
Balatonyi L Czigaacuteny S Pirkhoffer E (2010) Impact of canopy cover on hydrometeorological
parameters in a flash floodaffected watershed In Schweckendiek (szerk) Comprehensive
Flood Risk Management Research for Policy and Practice
Das T Baacuterdossy A Zehe E (2008) Comparsion of conceptual model performance using
different representations of spatial variability Journal of Hydrology 356 pp 106-118
Fischer M Trnka M Hlavinka P Orsaacuteg M Kučera J Žalud Z (2011) Identifying the FAO-
56 Crop Coefficient for High Density Poplar Plantation The Role of Interception in Estimation
of Evapotranspiration In Šiška B Hauptvogl M Eliašovaacute M (szerk) Bioclimate Source
and Limit of Social Development International Scientific Conference Slovakia
Flaming M Neary V (2004) Continuous Hydrologic Modeling Study with the Hydrologic
Modeling System Journal of Hydrologic Engineering 9(3)
Feldman A D (2000) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Technical Reference
Manual California
Hajnal G Koris K (2014) Hidroloacutegia I Fizikai hidroloacutegia BME Egyetemi jegyzet
Budapest
Keve G Hajnal G Bene K Torma P (2014) Extrapolating flood hazard potential of Eger
creek due to climate change In Toacuteth A Piskoacuteti-Kovaacutecs Zs (szerk) Sustainable Regional
Development Landscape Social Economic and Educational Challenges Conference
Proceedings Eger
Kiss M (2014) Physical interaction mechanisms at the littoral-pelagic interface of shallow
lakes BME PhD thesis Budapest
Koch R Bene K Hajnal G (2012) Hydrological Characterization of the Aggtelek Karst
Springs In Catchment processes in regional hydrology from experiment to modeling in
Carpathian drainage basins International Conference Sopron
Koch R (2015) Karsztforraacutesok hidroloacutegiai vizsgaacutelata Doktori eacutertekezeacutes SZE Győr
Kontur I Koris K Winter J (2003) Hidroloacutegiai szaacutemiacutetaacutesok Limnograacutef Budapest
Kovaacutecs Aacute D (2011) Toacute- eacutes teruumlleti paacuterolgaacutes becsleacuteseacutenek pontosiacutetaacutesa eacutes magyarorszaacutegi
alkalmazaacutesai Doktori eacutertekezeacutes BME Budapest
Koumlzeacutep-Duna-voumllgyi Viacutezuumlgyi Igazgatoacutesaacuteg (2013) A Tarjaacuten-pataki taacuterozoacute viacutez- eacutes iszapminőseacutegi
aacutellapotaacutenak felmeacutereacutese Budapest
Rao L Y Sun G Ford C R Vose J M (2011) Modeling Potential Evapotranspiration of
Two Forested Watersheds in the Southern Appalachians American Society of Agricultural and
Biological Engineers 54 (6) pp 2067-2078
Scharffenberg W A (2013) Hydrologic Modeling System HEC-HMS Userrsquos Manual
California
37
Sridhar V (2007) Evapotranspiration Estimation and Scaling Effects Over The Nebraska
Sandhills Great Plain Research 17 pp 35-45 University of Nebraska Lincoln
Straub T D Melching C S Kocher K E (2000) Equations for Estimating Clark Unit-
Hydrograph Parameters for Small Rural Watersheds in Illinois Water-Resources
Investigations Report 00ndash4184 Urabana Illinois
Szeacuteles B (2011) A Buumlkkoumls-patak viacutezgyűjtőjeacutenek aacutetfogoacute hidroloacutegiai vizsgaacutelata TDK dolgozat
BME Budapest
Szeacuteles B (2014) Application of a lumped model to the watershed of Poumlllau BSc thesis BME-
TU Graz Budapest
Torma P Szeacuteles B Hajnal G (2014) Applicability of different hydrological model concepts
on small Hungarian basins case study of Buumlkkoumls Creek Acta Silvatica et Lignaria Hungarica
10 (1) pp 77-90
38
6 Melleacutekletek 1 szaacutemuacute melleacuteklet Baacutetonyterenyei taacuterozoacute műszaki adatai
Taacuterozoacute teacuterfogata
- uumlzemviacutezszintneacutel 350 em3
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 1870 em3
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 2667 em3
Taacuterozoacute teruumllete
- uumlzemviacutezszintneacutel 17 ha
- 10-os aacuterviacutezszintneacutel 59 ha
- 1-os aacuterviacutezszintneacutel 72 ha
Taacuterozoacute teacuterfogati teljesiacutető keacutepesseacutege
- aacuterviacutezcsuacutecs-csoumlkkenteacutes 2317 em3
- szennyviacutezuumllepiacuteteacutes 350 em3
Taacuterozoacute alatti mederszakasz tervszerinti viacutezszaacutelliacutetoacute keacutepesseacutege NQ10= 8 m3sec
Jellemző viacutezhozamok
- Q1 = 38 m3sec
- Q10 = 21 m3sec
Az egyesiacutetett műtaacutergy főbb adatai
- az aacuterapasztoacute bukoacute keresztmetszeteacutenek meacuterete 964 964 m
- a bukoacuteeacutel hasznos hossza 32 m
- a bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- feneacutekleuumlriacutető 1 db taacuteblaacutes zsilip
A feneacutekleuumlriacutető legnagyobb viacutezszaacutelliacutetaacutesa csuacutecsuumlzemi viacutezszint mellett 185 m3sec
Paacuterolgaacutesi eacutes szivaacutergaacutesi veszteseacuteg 119 em3eacutev (700 mmeacutev)
Veacuteszaacuterapasztoacute
- koronaeacutel hossza 12 m
- bukoacuteeacutel magassaacutega 20323 mBf
- teljesiacutetőkeacutepesseacutege Q1 = 38 m3sec
Viacutezmeacuterce 0 pontjaacutenak abszoluacutet magassaacutega 19462 mBf
Normaacutel aacutellapotnak nevezzuumlk azt a taacuterozoacute aacutellapotot amikor a taacuterozoacute viacutezszintje az uumlzemviacutezszint
olyan adott koumlrnyezeteacuteben van amely viacutezszint mellett a taacuterozoacute keacutepes kieleacutegiacuteteni a jaacuteruleacutekos
hasznosiacutetaacutesi ceacutelt Amennyiben a Tarjaacuten-pataki ill Maconkai taacuterozoacute viacutezszintje a normaacutel aacutellapot
viacutezaacutellaacutestartomaacutenya alaacute illetve foumlleacute esik uacutegy a taacuterozoacute rendkiacutevuumlli kisviacutezi illetve nagyviacutezi
aacutellapotba keruumll
Normaacutel aacutellapotban a viacutezaacutellaacutestartomaacuteny a taacuterozoacuteban 470 - 540 cm a tartandoacute viacutezszint 520 cm
Ekkor a taacuterozoacuteban leacutevő viacutez teacuterfogata 330 em3 Rendkiacutevuumlli nagyviacutezi aacutellapotban 541-920 cm a
viacutezaacutellaacutestartomaacuteny