Hidrológiai alapú modellek elvi sémája

Az előadások a következő témára: "Hidrológiai alapú modellek elvi sémája"— Előadás másolata:

1 Hidrológiai alapú modellek elvi sémája
almodell Szennyezőanyag forrás és transzport Eróziós Befogadó vízminőségi modellje Vízminőség a kifolyási szelvénynél Vízgyűjtő terhelésmodell

2 Hidrológiai almodell Vízmérleg-egyenlet P, S I1 ET Qs R I2 Qi Ql Qb Qd
Qc Qb Qs Qi Ql Qd I1 ET P, S I2 R Vízmérleg-egyenlet

3 Kimozduló talajszemcsék
Eróziós almodell Vízgyűjtőn maradó hordalék Csapadék Kiülepedés, tározódás Kimozduló talajszemcsék Mozgó hordalék Felkeveredés Felszíni lefolyás Szállítódás Mederbe bekerülő hordalék Eróziós potenciál

4 Átalakulási és transzport almodell
Légköri kiülepedés/fixáció Elillanás Trágyázás Aratás Lemosódás Erózió Szerves Oldott szervetlen Immob./Miner. Aktív partikulált Szorpció/Deszorpció Inaktív partikulált Kicsapódás/Oldódás Kimosódás

5 Befogadó vízminőségi modell

6 Terhelésmodellek LP: összevont, DP: osztott paraméterű modell
H: hidrológia, E: erózió, N: tápanyagok, P: peszticidek

7 Modellválasztás Tér- és időlépték megválasztása
Cél definiálása (kutatás, lökéshullám-szabályozás, vízgyűjtő gazdálkodás) Befogadó jellemzői (kis vízgyűjtő vs. nagy befogadó) Adatigény kielégíthetősége, költségek (pénz és idő) Modell bizonytalanságok Bizonytalan paraméterek Aggregált paraméterek Empirikus képletek Korábbi esettanulmányok Modellelmélet ismerete

8 A SWAT MODELL HAZAI ALKALMAZÁSA
Soil and Water Assessment Tool (Arnold et al., 2000)

9 SWAT modell – általános leírás
Vízgyűjtőn folytatott emberi tevékenységek vízháztartásra és vízminőségre gyakorolt hatásainak értékelése Víz-, üledék-, tápanyag- és peszticidtranszport nyomon követése a vízgyűjtőkön és a vízfolyásokban Fizikai alapú vízgyűjtő-modell, komplex metodika (rész-modellek) Kiterjedt adatbázis-igény, térinformatikai támogatottság (GIS) Folytonos, napi időlépésű modell → hosszabb távú hatások szimulálása Térben osztott paraméterű eljárás (”Hydrological Response Unit” = HRU) Vízgyűjtő-lehatárolás (lefolyási pályák és részvízgyűjtők): DDM alapján (grid-alapú) HRU-kialakítás: területhasználati- és talajtérképek alapján (integrált gridek) Hidrológiai modell: területi és mederbeli bontással

10 TERÜLETI VÍZHÁZTARTÁS
Evapotransz-spiráció VÍZGYŰJTŐ Csapadék Tározás Növekedés Management Öntözés Vízkivétel Talaj zóna Felszíni lefolyás Beszivárgás Tározás Interflow Telítetlen zóna Átszivárgás MEDER Dréncsövek Sekély víztartó Talajvíz-párolgás Utánpótlódás Tározás Alaphozam Vízz. réteg Mély víztartó Leszivárgás Tározás

11 MEDERBELI VÍZHÁZTARTÁS
PARTI ZÓNA MEDER Felszíni lefolyás Interflow Alaphozam Dréncsövek Parti táplálás Elszivárgás Párolgás Vízkivétel Vízbevezetés Vízmozgás a kifolyási pontokig (mederbeli tározás) Tározók, wetlandek vízháztartása Tározás

12 manures, wastes and sludge
NO3- NH4+ Soil Organic Matter NO2- manures, wastes and sludge ammonium fixation clay mineralization immobilization nitrification Symbiotic fixation anaerobic conditions N2 N2O NH3 Atmospheric N fixation (lightning arc discharge) leaching fertilizer Harvest Nitrogen Cycle denitrification ammonia volatilization runoff

13 manures, wastes, and sludge manures, wastes and sludge
Phosphorus Cycle fertilizer Harvest manures, wastes, and sludge manures, wastes and sludge runoff Soil Organic Matter H2PO4- HPO4-2 mineralization immobilization Adsorbed and fixed Inorganic Fe, Al, Ca, and clay

14 Channel Processes

15 DOMBORZAT ÉS VÍZHÁLÓZAT

16 TALAJTÉRKÉP

17 TERÜLETHASZNÁLAT-TÉRKÉP

18 VÍZGYŰJTŐ-KIALAKÍTÁS ÉS MÉRŐÁLLOMÁSOK

19 VÍZHOZAM-KALIBRÁCIÓ (Zalaapáti szelvény, )

20