Felszín alatti vizek védelme Felszín alatti vizek védelme HASZNOSÍTHATÓ KÉSZLET HASZNOSÍTHATÓ KÉSZLET Felszín alatti vizek védelme Felszín alatti vizek védelme HASZNOSÍTHATÓ KÉSZLET HASZNOSÍTHATÓ KÉSZLET Simonffy Zoltán Simonffy Zoltán Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport

A felszín alatti víztest jó mennyiségi állapota A sokévi átlagban a vízkivételek nem haladják meg a hasznosítható készletet A hasznosítható készlet: Az utánpótlódás sokévi átlagos mértéke csökkentve a vele kapcsolatban lévő felszíni víztestek és szárazföldi ökoszisztémák ökológiai szempontok szerint megállapított vízigényével Utánpótlódás: A víztestbe csapadékból, felszíni vízből és a vele szomszédos víztestekből belépő vízmennyiség (függ a vízkivételtől  értelemszerűen a tervezett hasznosításnak megfelelő értékről van szó) A felszín alatti vizek állapotát megváltoztató emberi tevékenységek nem veszélyeztetik a kapcsolódó felszíni víztest jó ökológiai és kémiai állapotát, illetve nem okoznak károsodást a szárazföldi ökoszisztéma állapotában A vízkivétel nem indít el káros vízminőségi folyamatokat

Számítás: regionális vízháztartási modell Teljes vízmérleg:  V fsz +  V fav =  t  [  Q fsz  Q fav + A  (P – ETA) – K fsz – K fav )] Mederbeli vízmérleg:  V fsz /  t =  Q fsz + A  LF – Q fsz-fav + Q fav-fsz – K fsz Területi vízmérleg:  V fav /  t =  Q fav + A  (P – ETA) – A  LF + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav Teljes vízmérleg:  V fsz +  V fav =  t  [  Q fsz  Q fav + A  (P – ETA) – K fsz – K fav )] Mederbeli vízmérleg:  V fsz /  t =  Q fsz + A  LF – Q fsz-fav + Q fav-fsz – K fsz Területi vízmérleg:  V fav /  t =  Q fav + A  (P – ETA) – A  LF + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav Utánpótlódás: A.B tv + Q fsz-fav + Q fav,be (B tv ???) Korlát: ETA tv, Q fav-fsz, Q fav,ki (ETA tv ????) Utánpótlódás: A.B tv + Q fsz-fav + Q fav,be (B tv ???) Korlát: ETA tv, Q fav-fsz, Q fav,ki (ETA tv ????)

A területi vízháztartási mérleg típusai Hosszúidejű átlag, tehát Hosszúidejű átlag, tehát  V fav = 0 1. megközelítés: a területi vízmérlegből a lefolyást fejezzük ki, de ehhez meghatározandó a párolgás, a felszíni vízzel való kapcsolat és az oldalirányú vízforgalom A  LF =  Q fav + A  (P – ETA) + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav Hosszúidejű átlag, tehát Hosszúidejű átlag, tehát  V fav = 0 1. megközelítés: a területi vízmérlegből a lefolyást fejezzük ki, de ehhez meghatározandó a párolgás, a felszíni vízzel való kapcsolat és az oldalirányú vízforgalom A  LF =  Q fav + A  (P – ETA) + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav ETA: ETA: empirikus formulák (pl. TURC, BUDIKO, ANTAL), vagy fizikai modellek (pl. MORTON) ETA tv = ETA - ETA k és B = P – LF – ETA k ETA k =?  Q fav, Q fsz-fav, Q fav. fsz : modell vagy becslések ETA: ETA: empirikus formulák (pl. TURC, BUDIKO, ANTAL), vagy fizikai modellek (pl. MORTON) ETA tv = ETA - ETA k és B = P – LF – ETA k ETA k =?  Q fav, Q fsz-fav, Q fav. fsz : modell vagy becslések

A területi vízháztartási mérleg típusai Hosszúidejű átlag, tehát Hosszúidejű átlag, tehát  V fav = 0 2. megközelítés: a területi vízmérlegből a párolgást fejezzük ki, de ismeretlen a a felszíni lefolyás, a felszíni vízzel való kapcsolat és az oldalirányú vízforg. A  ETA =  Q fav + A  (P – LF) + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav Hosszúidejű átlag, tehát Hosszúidejű átlag, tehát  V fav = 0 2. megközelítés: a területi vízmérlegből a párolgást fejezzük ki, de ismeretlen a a felszíni lefolyás, a felszíni vízzel való kapcsolat és az oldalirányú vízforg. A  ETA =  Q fav + A  (P – LF) + Q fsz-fav – Q fav-fsz – K fav LF: LF: empirikus módszerek, általában LF = .(P – P h ) ETA tv = ETA - ETA k és B = P – LF – ETA k ETA k = ?  Q fav, Q fsz-fav, Q fav. fsz : modell vagy becslések LF: LF: empirikus módszerek, általában LF = .(P – P h ) ETA tv = ETA - ETA k és B = P – LF – ETA k ETA k = ?  Q fav, Q fsz-fav, Q fav. fsz : modell vagy becslések a feladat ugyanaz

A területi vízháztartási mérleg típusai 3. megközelítés: további felbontások, az 1. és a 2. megközelítés kombinációja A  ETA k =  Q fav + A  P + Q fsz-fav – Q fav-fsz - A  LF – K fav – A.ETA tv LF: LF: empirikus módszerek, általában LF = .(P – P h ), külön a téli és a nyári félévre B: B: (P – ETA k -  W – LF) tél + B nyár (ETA tv,tél = 0) ETA k,tél,  W, B nyár (becslés, külön modellezés), TVJG Q fsz-fav : egyedi becslések Q fav-fsz empirikus becslés a hazai viszonyok alapján  Q fav : a teljes utánpótlódás ( A.B + Q fsz-fav + Q fav,be ) „ szétosztása” a terület jellege alapján (iteráció szükséges) ETA tv : B + (Q fav + Q fsz-fav – Q fav-fsz )/A 3. megközelítés: további felbontások, az 1. és a 2. megközelítés kombinációja A  ETA k =  Q fav + A  P + Q fsz-fav – Q fav-fsz - A  LF – K fav – A.ETA tv LF: LF: empirikus módszerek, általában LF = .(P – P h ), külön a téli és a nyári félévre B: B: (P – ETA k -  W – LF) tél + B nyár (ETA tv,tél = 0) ETA k,tél,  W, B nyár (becslés, külön modellezés), TVJG Q fsz-fav : egyedi becslések Q fav-fsz empirikus becslés a hazai viszonyok alapján  Q fav : a teljes utánpótlódás ( A.B + Q fsz-fav + Q fav,be ) „ szétosztása” a terület jellege alapján (iteráció szükséges) ETA tv : B + (Q fav + Q fsz-fav – Q fav-fsz )/A

A jó állapot ellenőrzésének lehetőségei A hasznosítható készlet: Ha ETA tv és Q fav-fsz azonos a kritériummal, akkor K fav éppen a hasznosítható vízkészlet A hasznosítható készlet: Ha ETA tv és Q fav-fsz azonos a kritériummal, akkor K fav éppen a hasznosítható vízkészlet Adott K fav vízkivétel esetén ellenőrizni kell, hogy ETA tv és Q fav-fsz megfelel-e a kritériumoknak A biztonság érdekében célszerű egy átlagosnál szárazabb időszak utánpótlódásából kiindulni

A hasznosítható készlet meghatározása (becslése) Leáramlási terület, dombvidék Beszivárgás csapadékból és felszíni vízből Hasznosítható: a maradék alaphozam A vízgyűjtőről származó átlagos felszíni lefolyás 30 %-a oldalirányú áramlás 0, ha nincs csatlakozó megcsapolási terület, egyébként az utánpótlódás területarányos részének 1,2-szorosa párolgás A szélesebb folyó- völgyekben 100 mm/év

A hasznosítható készlet meghatározása (becslése) Leáramlási terület, hátság Beszivárgás csapadékból és felszíni vízből Hasznosítható: a maradék párolgás Magas talajvízállású területekre és tavakra 200 mm/év. + egyéb élőhelyek számára ??? oldalirányú áramlás Az utánpótlódás területarányos részének 1,3-szorosa alaphozam A vízgyűjtőről származó átlagos felszíni lefolyás 25 %-a ??

A hasznosítható készlet meghatározása (becslése) Feláramlási terület párolgás Magas talajvízállású területekre és tavakra 200 mm/év. + egyéb szf. ökoszisztémák számára??? alaphozam A nagy folyók esetén ~ 0 a kisebbekre az innen származó felszíni lefolyás 20 %-a oldalirányú áramlás Hasznosítható: a maradék Beszivárgás csapadékból és felszíni vízből

Hasznosítható készlet, víztest szinten Országos vízháztartási modell

A mennyiségi állapot első jellemzése Országos vízháztartási mérleg Vízkivételek adatbázisa Hasznosítható felszín alatti vízkészlet becslése víztest szinten figyelembe véve az élőhelyekre vonatkozó KGI munka eredményeit Vízkivételek összesítése víztest szinten Összehasonlítás Kritikus, ha a hasznosítási fok eléri 80 %-ot

Országos vízháztartási modell Országos hidrodinamikai modell (MODFLOW) beszivárgás Összhang (kalibráció), az utánpótlódás pontosítása, lokális korlátok … A mennyiségi állapot részletes jellemzése alaphozam, párolgás

Időbeli és térbeli felbontás a stratégiai vizsgálatokhoz Térbeli felbontás: 113 részterület a vízháztartási 23 vízgyűjtő a regionális számításokhoz értékeléshez Időbeli felbontás: téli - nyári félév beszivárgási és párolgási folyamatok különbségei, éghajlatváltozás

Kalibráció az es időszakra A kalibráció alapjai: Szalay lefolyási térképe Pálfai belvízi lefolyási térképe TURC párolgási összefüggése

Országos vízmérleg * 110*14 transpiráció: 436 * evaporáció:110* Felszíni vízkivétel : 32 Külföldre távozó felszíni víz: 1256 Felszín alóli vízkivétel: 15 Külföldre távozó felsz. alatti víz 1 Talajvíz- párolgás: 27 Közvetlen párolgás 505 felszíni eredetű lefolyás: 42 alaphozam:21 beszivárgás felszíni vízből: 5 csapadékból szár- mazó beszivárgás: 56 KÜLFÖLDI FELSZÍNI VÍZ 1201 KÜLFÖLDI FELSZ: ALATTI VÍZ: 1 Megújuló készletek (utánpótlódás): = 1849 Hasznosított készletek: 483 Hasznosítás nél- kül távozó készl.: CSAPADÉK:600

Felszíni lefolyás Cspadék és párolgás Beszivárgás a talajvízbe és oldalirányú áramlás Vízháztartásijellemzők területi eloszlása területi eloszlásaVízháztartásijellemzők

Csapadékváltozás hatása a csapadék csökkenése: 43 mm a párolgás csökkenése 21 mm a közv. párolgás csökkenése: 4 mm a talajvízpárolgás csökkenése: 17 mm a talajvízpárolgás csökkenése: 17 mm a beszivárgás csökkenése: 26 mm a felszíni lefolyás csökkenése: 13 mm az alaphozam csökkenése: 9 mm az alaphozam csökkenése: 9 mm a lefolyás csökkenése: 22mm

Az éghajlatváltozás hatása Felszíni készletek Felszín alatti készletek

Hasznosítható felszín alatti vízkészletek

A hasznosítható készlet területi megosztása Az ökoszisztémáktól függő területi korlátozások: egy adott körzeten belül a lehető legnagyobb + összes, ill. a hatásvizsgálat előírásának korlátja Részletes elemzések