Mélyártéri tározás értékelése szélsőséges európai és hazai jövőképek, valamint a történelmi árvizek tükrében (SCENES) Dr. Koncsos László, BME VKKT
Kritikus vízgazdálkodási területek mindhárom vízgazdálkodási propléma jelentkezik Aszály, két árvíz vízgazdálkodási és belvíz probléma közül jelentkezik egy vízgazdálkodási probléma jelentkezik mindhárom kettő egy fordul elő Fenyegetések veszteségek
Árvízi rekordok
Kockázat növekedésének okai: -Területhasználat változása -Hullámtér feltöltődése (Schweitzer,2000) -Klímaváltozás
A Tisza árterének feliszapolódása Szolnok, Alcsisziget melletti hullámtéren
valószínűség Klímaváltozás hatása 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0-0,05 Várható károk valószínűségének és kockázatának alakulása a ~ 18 mrd Ft klímaváltozás függvényében (z t =MÁSZ) ~ 38 mrd Ft 0 20000 40000 60000 80000 kár [millió Ft] klímaváltozás nélkül klímaváltozással 2.7 ábra
valószínűség 0,3 0,25 0,2 0,15 Várható károk valószínűségének és kockázatának alakulása a hullámtéri feltöltődés függvényében (z t =MÁSZ) ~ 18 mrd Ft ~ 41 mrd Ft ~ 21 mrd Ft feltöltődés nélkül 0,1 0,05 feltöltődést figyelembe véve 0-0,05 0 20000 40000 60000 80000 kár [millió Ft]
Scenes, Klimakkt Gondolkodj globálisan cselekedj lokálisan
A forgatókönyvekben érvényesülő peremfeltételek Éghajlatváltozás, fosszilis energiahordozók korlátossá válása Vízháztartás szerepének felértékelődése Alternatívák Kockázatok Értékelés Élelmiszerigények kielégítése Táji, biológiai sokféleség átalakulása Kulturális mintázatok átalakulása
Hőmérsékletváltozás(2030) WaterGap modell.
Nyári csapadékösszeg változása(2030) WaterGap modell.
Éves csapadékösszeg változása(2030) WaterGap modell.
Kritikus szektor(2000) WaterGap modell.
[Ft] Kockázat töltésemelés tározás hullámtér r. [Ft] [m]
Meteorológiai input adatok (csapadék, hőmérséklet mérés, v. előrejelzés) Fizikai alapú csapadék-lefolyás modell (Tiszabecsi vizgyűjtő) Tiszabecs Hatások leskálázása Q(t) vízhozam felső ill. oldal peremfeltétel Tisza Fizikai alapú csapadék-lefolyás modell (Mellékfolyók) 2D elöntési modell 1D Saint-Venant hidrodinamikai modell a folyó vízszintjeinek leírására (Tisza) Titel
T<T cr Hó Csapadék Transpiráció Evaporáció Infiltráció Hó akkumuláció olvadás Lefolyás Evaporáció Lefolyás a folyóhálózaton Tározás Infiltráció Vízfelvétel Lefolyási terület Beszivárgási terület
Havi átlagos vízhozamok változása(%) az éghajlatváltozás következtében Szamos 10 8 6 Felső-Tisza 4 10 8 6 4 2 0-2 2 0-2 -4-6 8 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bodrog -4-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 2 0-2 -4-6 -8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Havi vízhozam szórások változása(%) az éghajlatváltozás következtében Szamos 8 6 Felső-Tisza 4 2 10 8 6 4 2 0-2 0-2 -4-6 8 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bodrog -4-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 2 0-2 -4-6 -8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A talaj felszínközeli vízkészlet-hiányai (mm) kölönböző mezőgazdasági haszonnövényekhez kapcsolódó vízigények esetén (jelen)
A talaj felszínközeli vízkészlet-hiányai (mm) kölönböző mezőgazdasági haszonnövényekhez kapcsolódó vízigények esetén (jelen)
Tenyészidőszaki vízhiány (mm) területi és időbeli átlaga, múltbeli és éghajlatváltozást tükröző hidrometeorológiai scenariok alapján SPDE(mm) klímaváltozás u. Csapadék csökkenés relatív súlya (%) Hőmérséklet növekedés relatív súlya (%) haszonnövény SPDE (mm)jelen kukorica 121 152 35 65 napraforgó 92 115 37 63 lucerna 137 170 32 68 kalászosok 34 48 28 72 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 kukorica napraforgó lucerna kalászosok
Vízszint-emelő hatások Homogén lebegőanyag Ülepedési sebesség Sűrűsség Egyszerűsített ülepedés A víz sebességétől független Végleges, nincs visszakeveredés Hullámtéri feltöltődés
Hullámtéri szedimentáció vizsgálata transzportmodellel: az elemzésben bevont monitoring állomások Homogén lebegőanyag Ülepedési sebesség Sűrűsség Egyszerűsített ülepedés A víz sebességétől független Végleges, nincs visszakeveredés
Átlagos feliszapolódás [m/év] Hullámtéri A hullámtéri feltöltődés feliszapolódás vízszint emelő átlag-értékének hatása (Saint eloszlása Venant a egy. Tisza alapján) hossz-tengelyének 100 év alatt mentén 1 0.8 0.6 dh[m] Átlag:0.77cm/év Max:1.33 cm/év Feliszapolódás 0.06 0.05 0.04 0.4 0.03 0.2 0.02-0.2 750 0 0.01 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 650 550 450 350 250 150 Távolság a Tisza hossz-tengelye mentén [fkm]
Hullámtéri szedimentáció vizsgálata transzportmodellel: 4 tervezett és működő vízlépcső helye a Tiszán Homogén lebegőanyag Ülepedési sebesség Sűrűsség Egyszerűsített ülepedés A víz sebességétől független Végleges, nincs visszakeveredés
Átlagos feliszapolódás [m/év] 1,2 1 0,8 A hullámtéri Hullámtéri feliszapolódás feltöltődés vízszint átlag-értékének emelő hatása eloszlása a Tisza hossz-tengelyének mentén (Saint Venant egy. alapján) 100 év alatt a jelenlegi és 4 vízlépcsős változatban dh[m] Átlag:0.77cm/év----1.3cm/év Max:1.33 cm/év Feliszapolódás 0.06 0.05 0.04 0,6 0,4 0,2 0-0,2 0 200 400 600 800 750 650 550 450 350 250 Távolság a Tisza hossz-tengelye mentén [fkm] jelen 0.03 0.02 0.01 0 150 vlépcső
Tározási alternatívák
VTT 1. ütem tervezett tározói
V=154,5 millió m 3
MINTATERÜLETI MÉLYÁRTERES ELÁRASZTÁS BEMUTATÁSA AZ 1. KATONAI FELMÉRÉS (1763-87) TÉRKÉPSZELVÉNYEIN
MINTATERÜLETI MÉLYÁRTERES ELÁRASZTÁS BEMUTATÁSA AZ EUROSENSE(2003) ORTOFOTO FELVÉTELEIN
Mélyárterek fkm V millió m 3 440,3 107,8 416,0 104,9 369,4 104,8 352,4 154,5 336,0 51,6 568,7 49,8 574,5 150,6 524,5 53,0 492,4 78,4 467,3 103,5 690,6 85,5 Szamos 82,7 197,0 93,6 227,5 171,4 240,8 165,1 195,5 150,2 206,6 202,5 232,0 50,3 294,4 167,6 Σ 2127,8 millió m 3
Vízszintcsökkenő hatás [m] Vízszintcsökkentési hatás az egyes években 3,5 Az egyes évek hatásfüggvényei 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 200 400 600 Tisza hossz-szelvény [fkm] 1998 1999 2000 2001 2006 átlag 2009. 01. 26. Derts Zsófia - Árvízi kockázat a Tisza-völgyben a klímaváltozás tükrében 40/24
valószínűség Mélyártéri tározás hatása 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 2.19 ábra 0-0,1 Várható károk valószínűségének és kockázatának alakulása a mélyártéri elárasztások függvényében (z t =MÁSZ) /A klímaváltozás és a hullámtéri feltöltődés hatását figyelembe véve / ~ 66 mrd Ft ~ 11 mrd Ft 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 kár [millió Ft] mélyártéri elárasztások nélkül mélyártéri elárasztásokkal
valószínűség Mélyártéri tározás hatása ~ 1 mrd Ft 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 2.21 ábra 0-0,1 Várható károk valószínűségének és kockázatának alakulása a mélyártéri elárasztások függvényében (z t =MÁSZ+1m) /A klímaváltozás és a hullámtéri feltöltődés hatását figyelembe véve / ~ 2.2 mrd Ft 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 kár [millió Ft] mélyártéri elárasztások nélkül mélyártéri elárasztásokkal
Természetes vízkészlet (m3/s) 260 Élővíz 69 Külföldi készletlekötés 70,4 Medertározás 74,3 Szennyvízbevezetés 7,6 Összesen 202,5 Tiszavölgy: 1992 Kommunális vízhasználat 2,6 ipari vízigény 24,9 öntözési vízhasználat 154,7 szabad vízkészlet 20,3 300 250 200 150 100 50 0 Természetes vízkés... Élővíz Külföldi készletlekötés Medertározás Szennyvízbevezetés Összesen Kommunális vízhas... ipari vízigény öntözési vízhasználat szabad vízkészlet
Természetes vízkészlet (m3/s) 220 Élővíz 69 Külföldi készletlekötés 70.4 Medertározás 74.3 Szennyvízbevezetés 7.6 Összesen 162,5 Tiszavölgy: 2030 0 -stratégia Kommunális vízhasználat 2.6 ipari vízigény 24.9 öntözési vízhasználat 184 szabad vízkészlet -49 250 200 150 100 50 0-50 Természetes vízkés... Élővíz Külföldi készletlekötés Medertározás Szennyvízbevezetés Összesen Kommunális vízhas... ipari vízigény öntözési vízhasználat szabad vízkészlet
Természetes vízkészlet (m3/s) 220 Élővíz 69 Külföldi készletlekötés 70.4 Medertározás 120 Szennyvízbevezetés 7.6 Összesen 208.2 Tiszavölgy: 2030 4 vízlépcső -stratégia Kommunális vízhasználat 2.6 ipari vízigény 24.9 öntözési vízhasználat 184 szabad vízkészlet -3.3 250 200 150 100 50 0-50 Természetes vízkés... Élővíz Külföldi készletlekötés Medertározás Szennyvízbevezetés Összesen Kommunális vízhas... ipari vízigény öntözési vízhasználat szabad vízkészlet
Természetes vízkészlet (m3/s) 220 Élővíz 69 Külföldi készletlekötés 70.4 Medertározás 74.3 Szennyvízbevezetés 7.6 Összesen 162,5 Tiszavölgy: 2030 mélyártéri tározás+ árasztás -stratégia Kommunális vízhasználat 2.6 ipari vízigény 24.9 öntözési vízhasználat 105 szabad vízkészlet 30 250 200 150 100 50 0-50 Természetes vízkészl.. Élővíz Külföldi készletlekötés Medertározás Szennyvízbevezetés Összesen Kommunális vízhas... ipari vízigény öntözési vízhasználat szabad vízkészlet
Stratégiai gondolkodás A hazai árvédelem stratégiáját az új fenyegetésekhez igazítva megújítani nem lehetséges csak és kizárólag a vízzel kapcsolatos műszaki intézkedések optimalizálásával. A töltésemelések tartalékai kimerültek. Ez a megoldás teljesen egyoldalúan és elszigetelten kezeli a problémát. Világosan kell látni, hogy árvíz, belvíz és öntözés feladatait a korszerű vízgazdálkodásban kell integrálni
Stratégiai gondolkodás 2. Széles érdekcsoportoknak megegyezésre kell jutni a területhasználat differenciált szemléletének bevezetésében. Az árvízvédekezéshez kapcsolódó műszaki feladatokat ehhez a konszenzushoz kell igazítani. A megegyezés alapja: területek kivonása az intenzív gazdálkodásból, az agrár-ökológiai adottságok mérlegelése alapján. Elsőszámú stratégiai feladat annak az érdekeltségi rendszernek a megteremtése, amelynek révén a tározás és a területhasználat minimális konfliktusban áll egymással
Stratégiai gondolkodás 3. Országos léptékű kockázatkezelési tervet kell készíteni, amely a fenyegetettségek valamint a lehetőségek számbavételével megjeleníti a kockázatokat A korszerű mérnöki megközelítés az alternatívákban való gondolkodás. Az alternatívák értékelésénél figyelembe kell venni a kockázatok mérséklése mellett az ökológiai értékek növekedését és a potenciális haszonvételeket. A terv lehetővé kell, hogy tegye a kockázat Kárpát-medence szintű szemléletét
Stratégiai gondolkodás 4. Fel kell tárni a természetes tározási helyeket, amelyek agrár-ökológiai szempontból is szóba jöhetnek, használatuk által csökkenthető a belvízi fenyegetettség, és hozzájárulnak a térségi vízkészletek növekedéséhez. A természetes tározás optimális helyeinek kiválasztásánál szem előtt kell tartani azt is, hogy a táj eredeti jellegéhez illeszkedve a mély medencék, holtágak legyenek tározásra felhasználva
Stratégiai gondolkodás 5. Az új árvízvédelem alapja az egyének és gazdaközösségek, települések személyes érdekeltsége. Ez nem az állam elmulasztott feladatainak áthárítását jelenti az érintettekre. Az árvízvédelem állami feladat kell, hogy maradjon, a biztosítás pedig az egyén döntési körébe tartozik. A rendszer működtetése, hasznainak kitermelése és az állam felé történő visszatérítése új intézmény feladata kellene, hogy legyen
Stratégiai gondolkodás 6. Az új rendszer biztonsági filozófiája: legolcsóbban biztonságot vásárolni a kockázat csökkentése révén és élhető világot teremteni a természeti adottságokhoz szabott mérnöki beavatkozásokkal
Köszönöm a figyelmet