Lefolyási viszonyok talajszempontú analízise ultra-kisméretű vízgyűjtőkön = Impact of soil properties on runoff conditions in a small low-mountain watershed

Pirkhoffer, Ervin and Czigány, Szabolcs and Hegedüs, Péter and Balatonyi, László and Lóczy, Dénes (2013) Lefolyási viszonyok talajszempontú analízise ultra-kisméretű vízgyűjtőkön = Impact of soil properties on runoff conditions in a small low-mountain watershed. TÁJÖKOLÓGIAI LAPOK / JOURNAL OF LANDSCAPE ECOLOGY, 11 (1). pp. 105-123. ISSN 1589-4673

Preview

Text 06_Pirkhoffer.pdf - Published Version Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (1MB) | Preview

Abstract

Konvektív viharok gyakran eredményeznek hirtelen levonuló árvizeket, amelyek komoly veszéllyel fenyegetik a vízgyűjtő településeit. Az ilyen típusú árvizek néhány órás előrejelzése nem csak a csapadék, hanem a domborzat, a talajok és a felszínhasználat nagy térbeli heterogenitása miatt is különösen nehéz feladat. A megfelelő előrejelzés egyik módja a numerikus modellek használata. A jelen munka célja a talajnedvesség és talajvastagság hatásának vizsgálata a Pósa-völgyi mintavízgyűjtő lefolyási viszonyaira a Hydrologic Engineering Center, Hydrologic Modeling System HEC-HMS lefolyási modell segítségével. A Sás-patak (Bükkösdi-víz vízrendszere, Ny-Mecsek) vízhozam-mérései alapján megfigyelt két árhullámot a HEC-HMS lefolyási modellel reprodukáltuk. Ez utóbbi modellfuttatás esetében a környezeti paraméterek jelentős részét mért terepi adatokkal kalibráltuk. A legpontosabb modelleredmények eléréséhez ezért mértük a talajvastagságot, a talajnedvességet, a maximális beszivárgási sebességet, a csapadékot és a vízhozamot, valamint számoltuk az összegyülekezési időt a csapadékintenzitás függvényében. A modellfuttatások azt mutatják, hogy a terepen mért talajvastagság értékek csak kis mértékben változtatják meg a becsült lefolyás nagyságát. Eredményeink szerint 24 cm víztározás felett (porozitástól függően kb. 50 cm vastagságú ásványi talajok esetében) pedig a modell szerint a talajvastagság alig van hatással a lefolyásra. A HEC-HMS modellfuttatások egészen kis talajnedvesség- különbségek esetén is nagyon eltérő tetőző vízhozam (Qmax) és kumulatív kifolyó vízmennyiség értékeket szolgáltattak, azaz a program rendkívül érzékeny erre a környezetei peremfeltételre. Emiatt egy nagy térbeli felbontású talajnedvesség és hidrometeorológiai monitoring hálózat elengedhetetlen feltétele egy operatív villámárvíz előrejelző rendszernek. | Convective thunderstorms often results in catastrophic flash floods in Hungary frequently causing significant economic losses. Forecasting of these types of floods is extremely challenging due to the heterogeneous pattern of topography, land use and pedological properties. The objective of the current paper is the analysis of the impact of soil (loose sediment) depth and soil moisture content on the runoff conditions of the Pósa Valley experimental watershed in the Mecsek Hills, SW Hungary by employing the HEC-HMS rainfall-runoff model. To flood events have been reproduced by the model. The model was calibrated with field measured data, such as infiltration, soil depth, precipitation intensity, discharge and time of concentration. Model results indicate that soil depth had a moderate impact on runoff. According to our results, when soil storage was set to larger than 24 cm, soil depth had a negligible impact on runoff. However, soil moisture had a pronounced effect on both peak flow and cumulative runoff. Thus, to accurately estimate runoff, knowledge on the spatial distribution of antecedent soil moisture is indispensable. To monitor the spatiotemporal behavior of soil moisture, development of operational hydrometeorological networks is essential at watershed scales.

Actions (login required)

Edit Item