A vízgyűjtő, mint a hidrogeográfiai vizsgálatok alapegysége Jellemző paraméterek. Az esésgörbe

Átírás

1 A vízgyűjtő, mint a hidrogeográfiai vizsgálatok alapegysége Jellemző paraméterek. Az esésgörbe

2 Fogalmak vízgyűjtő terület (vízgyűjtő kerület!): egy vízfolyás vízgyűjtőjének nevezzük azt a területet, ahonnan az összes felszíni és felszín alatti vizeket az adott vízfolyás vezeti le (gyűjti össze) vízválasztó: a vízgyűjtő határa felszíni, felszín alatti, topográfiai vízgyűjtő - vízválasztó

3 Jelentősége a vízgyűjtő mérete, alakja, domborzata, talaja, kőzete, területhasznosítása (és klímája) határozza meg a vízfolyás jellegét (vízhozamát, vízjárását, hordalékszállítását, vízminőségét) fontos tervezési egység

4 Vízgyűjtőket jellemző paraméterek vízfolyássűrűség: S f = L/F, ahol L: vízgyűjtő vízfolyásainak összhossza (általában km) F: vízgyűjtő terület nagysága (km 2 ) völgysűrűség: S v = V/F, ahol V: vízgyűjtő völgyeinek összhossza (általában km) Melyik nagyobb? (S v /S f jellemző értékei: 1,5-3) Mitől függ az értékük? (csapadék és annak eloszlása, kőzetminőség, domborzat, növényzet területhasznosítás)

5 Borsy Z., 1993

6 Szélsőségek: arid, szemiarid területeken: az általában nagy intenzitású rövid esők nagy völgysűrűséget eredményeznek, de az állandó vízfolyások száma csekély (S v /S f nagy) vízáteresztő kőzetek-üledékek (pl. karsztok, kavicstakarók): alacsony vízfolyássűrűség (0,1-0,150,15 km/km 2 ) bő, egyenletes csapadék vízzáró kőzeten: 1,5 alá csökkenhet S v /S f

7 További jellemzők asszimetria koefficiens: (F b -F j )/F, ahol F b, F j, F: bal-, jobboldali és teljes vízgyűjtő terület nagysága F j F b F j F b F j F b vízgyűjtő alakja (ld. késleltetésnél, lefolyási tényezőnél)

8 A vízgyűjtő hidrológiai Lefolyási tényező (α): jellemzése megadja, hogy a lehullott csapadék hány %-a kerül (felszíni vagy felszín alatti) lefolyásra szükséges ismerni: csapadékmennyiség (c), terület nagysága (A), vízhozamadatok (Q) Fajlagos leegységnyi területről, egységnyi idő alatt lefolyó vízmennyiség (l/s/km 2, m 3 /év/m 2 ) folyás (f):

9 Mintafeladat: Egy 3 km 2 -es vízgyűjtőre évente 700 mm csapadék hullik. A vízgyűjtőről egy átlagosan 600 l/perces vízhozamú patak távozik. Mennyi a lefolyási tényező, azaz a vízgyűjtőre hullott csapadéknak hány százaléka fog lefolyni a területről?

10 Megoldás: Számoljuk ki először, hogy összesen mekkora vízmennyiség hullik a területre egy év alatt: a 700 mm csapadék m 2 -enként 700 l-t, azaz 0,7 m 3 -t jelent. A 3 km 2 m 2 -ben kifejezve , a kettő szorzataként m 3 összcsapadék adódik. Másodszor számoljuk ki, hogy éves szinten mennyi a lefolyó vízmennyiség: ez a 600 l/perces vízhozamból a 600*60*24*365 szorzatból adódik, mely értéke l, azaz m 3. Végül a kettő hányadosaként megkapjuk a lefolyási tényezőt: α = m 3 / m 3 = 0,15,, azaz a lefolyási tényező (α) értéke 15 %.

11 Fajlagos lefolyás Egy 3 km 2 -es vízgyűjtőre évente 700 mm csapadék hullik. A vízgyűjtőről egy átlagosan 600 l/perces vízhozamú patak távozik. Megoldás: f = 600 l/perc / 3 km 2 = 200 l/perc/km 2

12 Borsy Z., 1993

13 Esettanulmány, Mátrakeresztes április óra alatt mm csapadék (csak napi mérés) cm-es hóborítás Elérhető adatok a Hasznosi víztározóról vannak: 36,4 km 2 -es vízgyűjtő tfh. 90 mm-es 24 órás csapadékmennyiség 1,5 millió m 3 lefolyás 24 óra alatt, a maximális intenzitás m 3 0,5 óra alatt Felmerülő kérdések: - milyen vízhozamokra számíthatunk hasonló esetben? - mekkora a lefolyási tényező?

14 A területre hullott csapadék: m 3 α = / = 45,8 % Q átl = /24/60/60 m 3 /s = 17,4 m 3 /s Q max = /30/60 m 3 /s = 87,2 m 3 /s Hibalehetőségek: csap. területi eloszlása (tározónál csak 24 mm/nap) kifolyó vízhozamok mérésének hibái tározómorfológia pontatlanságai Mindezek figyelembevételével is m 3 /s-os csúcs valószínűsíthető

15 További fogalmak, gondolatok: összegyülekezési idő késleltetés felszíni és felszín alatti lefolyási tényező (ld. karsztok) vízgyűjtő alakja

16 Az esésgörbe és jelentősége. A vízgyűjtőn zajló változások

17 Az esésgörbe Forrástól mért távolság függvényében ábrázolt tengerszint feletti magasság Meghatározása méretarányfüggő: néhány km-es patakok esetén topográfiai térkép szintvonalai alapján Tisza, Duna méretű folyóknál pl. vízállásadatok alapján itt más a mederfenék esése és a vízfelszín esése

18 tszf (m) km 2 km km

19 Miről tudósít az esésgörbe? völgymélyítő, oldalazó, hátráló erózió ideális esésgörbe vízhálózat kora, fejlettsége kiegyenlítetlenségek, zavaró tényezők : pl. közelmúlt földtörténeti eseményei, antecedencia, epigenezis (átöröklött völgy), jégkorszakok, vízgyűjtő elhódítás, folyólefejezés

20 Mecseki példa az esésgörbékre: DK ÉNy

21 Felhasznált ábrák, diagramok forrásai: Borsy Z. (szerk.)1993: Általános természetföldrajz. Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp.