No full-text available
To read the full-text of this research,
you can request a copy directly from the authors.
WateRisk integrált vízkészletgazdálkodási modellrendszer egydimenziós hidrodinamikai almodelljének összehasonlító tesztelése a HEC-RAS modellel
Abstract
A WateRisk egy jelenleg fejlesztés alatt álló integrált dinamikusan kapcsolt modellrendszer, mely komplex vízkészletgazdálkodási problémák vizsgálatát hivatott ellátni. A dolgozat ennek egydimenziós nempermanens, nyílt felszínű és nyomás alatti vízmozgás számolására alkalmas numerikus almodelljét mutatja be. A modell hibaelemzése céljából egy tesztsorozatot végeztünk el, melyben a nemzetközi és hazai viszonylatban is jól ismert amerikai fejlesztésű HEC-RAS-szal, valamint a BME VTT1D modellel hasonlítottunk össze. Vizsgáltuk a vízfelszín-profil, valamint a mederszakasz középső és felső szelvényeiben a vízállás idősor változását egyszerű és összetett (hullámtérrel rendelkező) prizmatikus medrekben, dinamikusan változó felső vízhozam peremfeltétel hatására, konstans illetve szintén dinamikusan változó alvízi vízállás peremfeltétel mellett. Vizsgálatunk kiterjedt továbbá változó keresztmetszetű mederalakra, műtárgyak hatásainak elemzésére és az időlépés és a szelvényköz változtatásának érzékenységvizsgálatára. Mind az egyszerű-, mind az összetett medrek alkalmazása esetén a WateRisk jó egyezést mutatott a HEC-RAS modellel a kiszámított vízmélységek tekintetében, továbbá alkalmasnak bizonyult vízkormányzási műtárgyak szimulálására is.
... A Wr dss központi eleme egy osztott paraméteres integrált hidrológiai modell (Wr ihM), amely a lokális-regionális vízkörforgás fizikai folyamatait térinformatikai és matematikai eszközök segítségével írja le ( KoncSoS et al. 2011, Kozma és KoncSoS 2011, jolánKai et al. 2011). A modell fontos előnye, hogy számos hidrológiai jellemző változását képes meghatározni (a zárójeles megjegyzések mintaterületi tapasztalatainkra vonatkoznak): ...
... A Wr dss központi eleme egy osztott paraméteres integrált hidrológiai modell (Wr ihM), amely a lokális-regionális vízkörforgás fizikai folyamatait térinformatikai és matematikai eszközök segítségével írja le ( KoncSoS et al. 2011, Kozma és KoncSoS 2011, jolánKai et al. 2011). A modell fontos előnye, hogy számos hidrológiai jellemző változását képes meghatározni (a zárójeles megjegyzések mintaterületi tapasztalatainkra vonatkoznak): ...
... A felvezetett módszertan a gyakorlatban is megvalósult, segítségével a Wr dss ré- szeként, különböző éghajlati-területhasználati forgatókönyvekre végeztünk számításokat, a szamos-kraszna-közben, a duna-tisza-közén és nagykörű térségében található minta- területeinken (jolánKai et al. 2011, jolánKai et al. 2012). due to its specific hydrologic/hydro-geologic situation, hungary is risked by extremities in water resources aggravated by direct and indirect anthropogenic effects and climate change. ...
Due to its specific hydrologic/hydro-geologic situation, Hungary is risked by extremities in water resources aggravated by direct and indirect anthropogenic effects and climate change. The mitigation of these risks could only be feasible by means of landscape scale planning. Latter would be advanced by comparing the natural capital of the possible land use scenarios. A fundamental aim of an R&D project (WateRisk) finished in 2011 was to elaborate a tool for these kinds of studies. A complex decision support system (DSS) was developed during the three year long project. A key element of the DSS is the environmental-economic module, which is able to estimate the profit of agricultural crops. The main topic of this article is the presentation of this calculation methodology.
... For assistance of these, more and more hydrologic models started to be used in more and more projects also in Hungary in the last one and a half decade. I refer to the HEC-RAS software models, since I used them in this work: Kocsis (2013), Koncsos et al. (2011), Nagy (2009), Pregun et al. (1999, Réti (2012). ...
During my research I have studied the Ronyva creek's 3.7 kilometers long stage and the Ronyva-spillway, both are located in Sátoraljaújhely. The area had significant flood damages in 2010 which resulted great reconstructions along both beds. During my work I used all the available data, I have made the hydrological model of the streams, then I ran flood models according to real and hypothetic flowrate in the built-out model-environment. By the help of the models the mostly endangered areas during an inundation can be predicted, and the bed's ability of excess water control can be studied. The collection of significant amount of data is required to create the model-environment. To build the geometrical frame of the model a DEM (Digital Elevation Model) was needed which covered the whole study area including the riverbed. Based on field survey and satellite images the Manning's Roughness Coefficients of the bed and the surface has been identified. The further components have been measured on the basis of topographical maps in 1:10000 scale and the results of the field surveys. The built-in modul of ArcGIS, the HEC-GeoRAS was used to develop the geometrical frame. Further modelling processes were performed in HEC-RAS. I have added the flowrate to the geometrical frame in HEC-RAS. The 1D permanent models have been run with the value of 160 m 3 /s and 142 m 3 /s flowrates. I have studied both bed's ability of excess water control. The first given value is the specified design discharge from the studies of '70s, the second value is the highest measured flowrate. As the results showed, in the case of both defined flowrates the flood was not successfully drained. The water covered a significant part of the study area. The generated flood maps can support the watermanagement and the decision-makers to elaborate prevention plans for floodings.
... Az MTA TAKI részt vesz a 2009 óta futó WateRisk Projektben (http://www.waterisk.hu/). A projekt keretein belül a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszékén végeznek árvízi kockázat modellezést ( Koncsos et al., 2011). Az általuk fejlesztett, ún. ...
The Silences of the Archives, the Reknown of the Story.
The Martin Guerre affair has been told many times since Jean de Coras and Guillaume Lesueur published their stories in 1561. It is in many ways a perfect intrigue with uncanny resemblance, persuasive deception and a surprizing end when the two Martin stood face to face, memory to memory, before captivated judges and a guilty feeling Bertrande de Rols. The historian wanted to go beyond the known story in order to discover the world of the heroes. This research led to disappointments and surprizes as documents were discovered concerning the environment of Artigat’s inhabitants and bearing directly on the main characters thanks to notarial contracts. Along the way, study of the works of Coras and Lesueur took a new direction. Coming back to the affair a quarter century later did not result in finding new documents (some are perhaps still buried in Spanish archives), but by going back over her tracks, the historian could only be struck by the silences of the archives that refuse to reveal their secrets and, at the same time, by the possible openings they suggest, by the intuition that almost invisible threads link here and there characters and events.
... Az MTA TAKI részt vesz a 2009 óta futó WateRisk Projektben (http://www.waterisk.hu/). A projekt keretein belül a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszékén végeznek árvízi kockázat modellezést (Koncsos et al., 2011). Az általuk fejlesztett, ún. ...
In the frame of the WateRisk Project (2009-2011) hydrological model has been developed for flood risk analysis, demanding the spatial distribution of soil physical properties. 3D, regional scale, spatial datasets were elaborated for pilots, based on the thematic harmonization, horizontal and vertical fitting and interpolation of soil physical parameters originating from two different databases. The profile dataset of the Digital Kreybig Soil Information System is owned by the Research Institute for Soil Science and Agricultural Chemistry; the Shallow Boring Database is managed by the Hungarian Geological Institute. The resultant databases describe the physical properties by texture classes of each of the soil layers (10 cm steps till 1 m depth) and geological formations (50 cm steps below 1 m) down to the ground water table depth.
A Kárpát-medence, s így hazánk vízkészleteinek jövőjét különböző külső és belső környezeti, társadalmi, politikai folyamatok kombinációja határozza meg – mint például a globális változások (beleértve az éghajlatváltozást), a népességnövekedés, a földhasználat-változás, a terület- ill. településfejlesztés, ill. a gazdasági és technikai fejlesztések.
Vízkészleteink térben és időben változékony módon jelennek meg és válnak az igények számára hozzáférhetővé. Ez az egyenlőtlenség teszi fontossá a vízkészletek szélsőségeit. Magyarország vízkészleteivel kapcsolatosan egyébként is végletekben lehet csak fogalmazni: Az egy főre jutó vízkészlet (12000 m3/fő/év) a kontinens egyik legmagasabb értéke, ugyanakkor az ország egyes térségeiben (Homokhátság, Nyírség) a felszíni készletek kritikus stressz érték (1000 m3/fő/év) alatt vannak. A vízbőség csak nagy folyóink közvetlen környezetében érvényesül. Az Alföld jelentős részén a tenyészidőszaki vízhiány meghaladja a 250 mm-t, az aszálykár szélső esetben elérheti a 100 milliárd forintot is. Enyhítése csak költséges átvezetésekkel lehetséges. A Tisza vízrendszerében ugyan kiépült 400 ezer ha öntözési kapacitás, ennek ellenére a teljes termőterületnek csak 1.8%-át öntözik.
Az Alföld területén a legfontosabb vízzel kapcsolatos kihívás a szélsőséges vízkészlet-jelenségek kezelése (árvíz, vízhiány, aszály, heves csapadékok után kialakuló lokális áradások, belvíz), melyek a jövőben a klíma-előrejelzések szerint egyre növekvő kilengéseket mutathatnak. Érdekessége a jelenségnek, hogy a vízbőség és hiány területileg ugyanott is jelentkezhet egy éven belül, ezért felismerten fontos a készleteink tározása, kiegyenlítése az igényekkel összhangban. Ezt nehezíti, hogy a készlet-problémák hatalmas területen jelentkezhetnek, példaként említjük a kb. 40 ezer km2-re kiterjedő belvízi jelenséget.
Megfigyelhető az igények térbeli átcsoportosulása is. A vízigények kb. 60%-a felszín alatti vizekhez köthető, oka pedig a minőségi igényekkel és a költséges átvezetések elkerülésével magyarázható.
Ez a tendencia kedvezőtlen, az Alföld felszínalatti vízkészleteinek kihasználtsága mára eléri a 70%-ot.
A fenti problémák szakágazatonkénti elszigetelt kezelése nem vezet el hatékony beavatkozási stratégák kidolgozásához, megalapozásához, értékeléséhez. A vízgazdálkodási szélsőséges események (árvíz, belvíz, aszály, vízellátás) és a területfejlesztés egyes szektoriális beavatkozásainak együttes kezelése, az eszközök (gazdasági, mérnöki, területfejlesztési, szemléletformálási) differenciálása jelentheti az integrált vízgazdálkodási gondolkodásmód kialakulásának alapját a jövőben. E munkához elengedhetetlen a károk és a kockázatok hosszú-távú felmérése értékelése, az alternatívák/forgatókönyvek mentén való gondolkodás a vízkészlet egészének tükrében. A WateRisk projekt, felhasználva a hazai és nemzetközi kutatások széles körű ismeretanyagát egy integrált, felhasználóbarát számítógépes döntéstámogató rendszer kidolgozását tűzte ki elsődleges célként.
A vizsgálatok hosszabb időhorizontot fednek le. Alapvetően a klasszikus utat követjük: A jövőt elképzelő víziókhoz vezető utat forgatókönyvek (alternatív változási útvonalak) írnak le, amelyek mentén ellenőrizzük a vízkészlet szélsőségekhez számítható kockázatokat. A WateRisk projekt jövőképeit a területileg érintett lakosság bevonásával építettük fel. E faladat módszertani megalapozása a program eredményei közé tartozik.
A projekt eredményeinek távlatos felhasználását három kutatási és szervezeti pillér biztosítja:
1.) Egy szoftveres döntéstámogatási rendszer kidolgozása, melynek keretében a fent vázolt problémák kezelhetővé válnak a felhasználók széles köre számára,
2.) Hosszú távú tanácsadó rendszer megalapozása, mely segítséget nyújt a döntéshozóknak az integrált vízgazdálkodás jövőbeli problémáinak megoldásaiban,
3.) Folyamatos adatszolgáltatás strukturális megalapozása az államigazgatás, a hatóságok és a döntéshozók széles rétegei számára.
A vízgazdálkodási problémákat egy technikailag korszerű módon megvalósított, és elemeiben a fizika alapegyenleteit alkalmazó hidrológiai modellrendszer írja le, a tervezésre is alkalmas módon. A WateRisk modellrendszer természetesen nagyfokú rugalmassága mellett térben lehatárolt: Az első vízadó réteget és a felszínen lezajló hidrológiai folyamatokat modellezi, de a mélyebb rétegekkel való kapcsolat is biztosítva van természetesen. A lehatárolást a kutatás erőforrásai, és időtartama jelölte ki, de építettünk arra a megfigyelésre, amely a felszíni szélsőséges készletproblémák különösen nagy gazdasági jelentőségét húzza alá, továbbá a felszínalatti készletek pótlódási folyamatai is a vizsgált hidrológiai jelenségekhez kapcsolódnak.
A könyv felépítése az alábbi:
Bemutatjuk az elemző hidrológiai modell-rendszerünket, majd a jövőképek megalkotásának, a forgatókönyv-építésnek az alkalmazott módszertanát, ismertetjük a hozzá kapcsolódó kockázatelemzési modult, majd mintaterületeken bizonyítjuk a kifejlesztett metodika alkalmazhatóságát. Végül ajánlásokat fogalmazunk meg a szakpolitika számára.
ResearchGate has not been able to resolve any references for this publication.