Ugrás a tartalomhoz

A VÍZ, MINT ERŐFORRÁS ÉS KOCKÁZAT

Dr. Konecsny Károly (2011)

EKF

1. fejezet - A VÍZ, MINT ERŐFORRÁS ÉS KOCKÁZAT

1. fejezet - A VÍZ, MINT ERŐFORRÁS ÉS KOCKÁZAT

A víz, mint erőforrás és kockázat

„A víz, mint erőforrás és kockázat” tantárgy célja a víznek, mint természetes erőforrás, és mint veszélyforrás, kockázati tényező területi és időbeni eloszlásának bemutatása, azoknak a rövid és hosszú távú intézkedéseknek az ismertetése, amelyek a fenntartható fejlődés érdekében szükségesek. Az esettanulmányok a szélsőséges természeti jelenségek, valamint az ember által előidézett környezeti problémák, és környezeti katasztrófák tanulságai nyomán az analógiás gondolkodásmód fejlesztését segíti elő. A tantárgy főbb tematikai csomópontjai:

- Általános vízföldrajzi, hidrológiai és vízgazdálkodási ismeretek

- A víz, mint erőforrás

- A víz, mint kockázati tényező

- Esettanulmányok - vízkészletek vizsgálata, szélsőséges vízjárási helyzetekben.

A kurzus teljesítése során megszerezhető szakmai kompetenciák, fejlesztendő kompetenciaterületek: a kurzust teljesítő hallgató komplex látásmóddal rendelkezik, amely magában foglalja a természeti, a társadalmi-kulturális és a gazdasági környezetet, valamint a lokális, a regionális és a globális szemléletű földrajzi és környezeti gondolkodást. A tanegység teljesítése során a tanárjelölt környezeti intelligenciára tesz szert, a környezeti elemek felismerésének és kategóriákba helyezésének, valamint a környezeti elemek közti kapcsolatok felfedezésének képességével fog rendelkezni. Megszerzi továbbá a következő képességeket: a jövő iránt való elkötelezett magatartás, és a fenntartható fejlődés iránti felelősség. Megismeri és képes lesz alkalmazni szakmai munkájában a fenntarthatóságra nevelés pedagógiájának interaktív, képességfejlesztő módszereit. Megtanulja, hogy életvitelével hogyan adja a környezettudatos magatartás mintáját a tantestületben és a tanítványai között. Képes lesz erősíteni az iskolai életben a földrajz sokféle és egyre inkább fontossá váló tartalmi, szemléleti, viselkedésmódbeli érték- és mintaközvetítő szerepét, kialakítani a tanulókban – más szaktanárokkal együttműködve – a környezet iránti érzékenységet és a környezettudatos magatartást.

A tantárgy teljesítése során a hallgató a hidrológia területén a mindennapi életben (is) hasznosítható tájékozottságot szerez. Az elméleti alapok és az esettanulmányok tanulságai segítséget nyújtanak abban, hogy a hallgató később tanárként diákjaiban komplex és a fenntarthatóság iránt elkötelezett szemléletmódot alakítson ki.

Az elektronikus formában készülő „A víz, mint erőforrás és kockázat” című tananyag tulajdonképpen hiánypótló, ugyanis, a szakterülethez kapcsolódó fontosabb kiadványok viszonylag kis példányszámban jelentek meg, kereskedelmi forgalomban nem találhatók meg. Könyvtárakban is csak korlátozott mértékben elérhetők. Sok szakmai tanulmány készült már el digitális formában, de összefüggő, egységes tartalmú magyar nyelvű jegyzet a vízről, mint természeti erőforrásról és, mint természeti veszély és kockázati tényezőről, illetve ezek kezeléséről, jelenleg még nem elérhető.

Az új tananyagnak olyan korszerű ismereteket is kell nyújtania a hallgatók számára, amelyek a mellékelt kötelező szakirodalomban nem találhatók meg. Ilyenek:

- az EU Víz Keretirányelvének és Árvízkezelési Irányelvének hazai alkalmazása (a vizek jó állapotának elérése, a vízgyűjtő gazdálkodási tervek kidolgozása és alkalmazása, az árvízi veszély- és árvízi kockázati térképek, tervek kidolgozása);

- a Továbbfejlesztett Vásárhelyi Terv (VTT) tervezése és megvalósítása;

- az éghajlatváltozás és a területhasználat változásának hatása következtében fokozódó árvízveszély, aszály, kisvizek, vízhiányos időszakok, illetve a szélsőségek növekedésével kapcsolatos legújabb vizsgálati eredmények;

- az egyre inkább terjedő és megbízhatóbb adatokat szolgáltató távérzékelésen alapuló vízrajzi monitoring rendszerek működése és a létrejövő adatbázisok hasznosítása.

A hallgató a tananyag elsajátítása során tájékozódhat arról, hogy bizonyos vizekkel kapcsolatos ismeretanyagot hol és hogyan találhat meg a szakirodalomban (szak- és ismeretterjesztő könyvek, szakfolyóiratok), illetve az interneten keresztül.

Az új szemléletű tananyag, az aktualizált szakmai tartalom mellett olyan korszerű digitális formában készül, amely egyrészt sok színes és érdekes ábrát tartalmaz, segíti a könnyebb megértést a hallgatók számára, hozzájárul a terjesztés egyszerűsítéséhez és a jegyzet folyamatos költséghatékony aktualizálásához és fejlesztéséhez.

A tantárgy megnevezése

Kód

Kreditszám

A VÍZ, MINT ERŐFORRÁS ÉS KOCKÁZAT

NMT_FD109K2

2

A tantárgyért felelős szervezeti egység

A kurzus jellege

Kontaktóraszám

Földrajz Tanszék

Előadás

28

Előfeltételek

Az értékelés formája

nincs

Kollokvium

A tantárgy követelményrendszere

A tárgy a félév végén aláírással és kollokviummal zárul. Az aláírás feltétele: az előadások látogatása (kötelezően 70%, azaz minimum 8 előadás), továbbá két zárthelyi dolgozat megírása. Számonkérés módja: kollokvium (szóbeli vizsga). Évközi követelmény leírása: tanulmány (beszámoló) elkészítése és bemutatása, valamint 2 ZH.

A vizsgára bocsátás feltétele: Aláírás + Zárthelyi dolgozatok eredményes megírása. Az órákon való részvétel. A jegykialakítás szempontjai: I ZH 25 %, II ZH 25%, Kollokvium 50%. A vizsga minimum követelményei:

1.) Magyarország és a Kárpát-medence vízhálózatának és vízháztartásának ismerete.

2.) A fontosabb hidrológiai paraméterek dimenziója, mértékegységei, közelítő számításuk.

3.) A víz hasznosítási lehetőségei és az azt lehetővé tevő vízilétesítményekkel kapcsolatos ismeretek.

4.) Szélsőséges hidrológiai jelenségek és a vízzel kapcsolatos veszélyek és kockázatok területi és időbeni eloszlása.

5.) Az EU Víz Keretirányelv és Árvízkezelési Irányelv alkalmazása Magyarországon (fő problémák és eredmények).

Kötelező irodalom:

  1. Kontúr István - Koris Kálmán - Winter János (1993): Hidrológiai számítások - Akadémiai Kiadó, Budapest 567 p.

  2. Stelczer Károly (2000): A vízkészlet-gazdálkodás hidrológiai alapjai - ELTE Eötvös Kiadó, Budapest 412 p.

  3. Szlávik Lajos (2003): Az árvízvédelmi biztonság elemzése – VITUKI, Budapest 326 p.

A hidrológia (víztan) tudomány tárgya röviden megfogalmazva, a víz földi körforgásának elemzése és leírása. A hazai és külföldi szakirodalomban, a hidrológia fogalmának több meghatározása is megtalálható. Ezek közül a Világ Meteorológiai Szervezet (WMO) szakértői által összeállított nemzetközi hidrológiai szakszótárban találhatót idézzük: a hidrológia a Föld felszínén és a felszín alatt található vizekkel foglalkozó tudomány, amely a vizek kialakulását, időbeni és térbeni mozgásait, fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait, a környezettel és az élőlényekkel kapcsolatos kölcsönös hatásrendszerét vizsgálja (International Glossary of Hydrology WMO-UNESCO 1992).

A hidrológián belül beszélhetünk a szárazföldek hidrológiájáról és az óceánok hidrológiájáról (tengertan, oceánológia).

A vízrajz (hidrográfia), a szárazföldi hidrológia egyik fejezete, amely tanulmányozza a vizek morfológiai és morfometriai jellemzőit, és foglalkozik a kapott eredmények feldolgozásának, gyűjtésének, tárolásának és közreadásának módszereivel. A vízméréstan (hidrometria) a vízjárási elemek mérésével, e mérések módszereivel és eszközeivel, továbbá a kapott eredmények feldolgozásának, közreadásának módszereivel foglalkozik (MSz-10-2263:1983, in: Stelczer 2000).

A hidrológia által széleskörűen használt vizsgálati módszerek: a terepi bejárás, a földfelszíni-, légi-, és műholdfelvételek készítése és értékelése; a jelenségek észlelése, mérése (fix mérőállomásnál, expedíciós); a mért adatok statisztikai feldolgozása, rendszerezése, táblázatos, grafikus, térképi, térinformatikai megjelenítése; a feldolgozott adatok tér és időbeni összehasonlító vizsgálata, korrelációs összefüggésekkel.

A jellemző hidrológiai mennyiségek területi eloszlásának meghatározása vízgyűjtőre, országra, közigazgatási alegységre végezhető el. Az alkalmazható módszer kiválasztásánál figyelembe kell venni: az adatok jellegét, minőségét; a felhasználás módját; a megkívánt pontosságot; a domborzat jellegét (síkvidék/hegyvidék); a mérőállomások sűrűségét; a mérések között eltelt időt. Az alkalmazható módszerek közül a fontosabbak:

- A számtani középérték módszer - a vízgyűjtőn lévő állomásoknál mért értékek átlaga, amely nagyszámú és térben egyenletesen eloszló állomás esetén alkalmazható;

- Háromszög módszer - az állomásokat összekötve kapott háromszögekben a csúcsokra eső értékek átlagolásával kapjuk a területi értékeket. Teljes vízgyűjtőre a háromszögek területének figyelembevételével súlyozással;

- Thiessen poligonok (sokszög módszer) – a poligonok szerkesztése a mérőpontokat összekötő szakaszokra felezőmerőlegeseket állításával történik, így részterületekre bontható a teljes terület (vízgyűjtő). Minden poligonba egy állomás esik, ennek az adata jellemző a részterületre. Teljes vízgyűjtőre a keresett értéket a poligonok területének megfelelő súlyozásával kapjuk.

- Izovonalas módszer - területméréses (planiméteres), raszteros (mm-hálózat) terület meghatározással végezhető. A módszer előnye a jó térképi ábrázolás lehetősége, de manuálisan nagyon munkaigényes.

A hidrológiában, különösen a lefolyásvizsgálatban és vízháztartási kutatásokban alkalmazott egyik fontos módszer a vízhozamok táplálás szerinti szétválasztása (szeparálása). Eredetük szerint a vízhálózat által szállított vízhozamokat felszíni lefolyásra és alaplefolyásra (felszínközeli, felszínalatti) lehet felosztani. A művelet elvégzéséhez szükség van a napi vízhozam adatok alapján felrajzolható évi vízhozam grafikonra. Ezeken leválaszthatók a felszíni lefolyás nélküli időszakok, amikor a folyó kizárólag felszín alatti vízből van táplálva és a vízhozam kisebb, mint 3xQmin a vegyes táplálású időszakból. A szétválasztásnál figyelembe kell venni úgy a hidrogeológiai körülmények jellemzőit, mint a geomorfológiai, pedológiai, növényborítottsági és vízrajzi-hidrometeorológiai jellemzőket. Ezeknek a globális hatását a hegy- és dombvidéken hűen tükrözi a vízgyűjtő átlagos tengerszint feletti magassága.

1. ábra A felszíni és felszín alatti táplálás szétválasztása átlagos vízjárású évben (1971) a VII. sz. (Kállai) főfolyáson (Illés et al 1998)

A legegyszerűbb módszer egyenes vonallal összekötni a vízhozam grafikonon a téli minimumot és a nyári-őszi kisvízi időszak elején a tavaszi vízkészletek kimerülésének időszakánál lévő vízhozamait. Ennél jobb eredményre vezet az árhullámonkénti szétválasztás, amikor figyelembe vesszük, hogy nagyvizek idején nő a felszínalatti rétegek vízkészlete, és ezáltal nő a folyók táplálásának mértéke is (1. ábra). Ezeknek a „kézi” módszereknek az a hátránya, hogy szubjektív megítélés kérdése, illetve tapasztalat függő az elválasztó vonal meghúzása. Vannak bonyolultabb statisztikai módszerek is, de ezek alkalmazása nagyon munkaigényes.

A hidrológiai, hidrometeorológiai, vízrajzi (hidrográfiai), vízgazdálkodási tematikájú szakirodalom két csoportja áll rendelkezésre:

1.) Hagyományos, papírra nyomtatott szakirodalom, illetve tervdokumentációk:

- szakkönyvek;

- folyóiratokban megjelent szakmai közlemények (pl. Vízügyi Közlemények, Hidrológiai Közlöny, Hidrológiai Értesítő, stb.);

- főiskolai, egyetemi jegyzetek;

- műszaki terv dokumentációk, tanulmányok;

- vízrajzi évkönyvek (Magyarországon évi rendszerességgel 1886-tól adják ki),

- szabványok, szakágazati műszaki előírások (VMS, MI, ME).

2.) Elektronikusan elérhető adatok (belső vízügyi hálózatok, internetes honlapok)

- a vízügyi szolgálat belső adatátviteli hálózatán elérhető elektronikus adatbázis a Vízgazdálkodási Információs Rendszer (VIZIR) és ezen belül az Operatív Hidrológiai Modul (OHM), Vízrajzi Objektum- és Törzsadatkezelő Rendszer (OTAR), Magyar Hidrológiai Adatbázis (MAHAB);

- vízügyekért felelős minisztérium (korábban KvVM, jelenleg Vidékfejlesztési Minisztérium) - www.kvvm.hu,

- BM Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság - www.katasztrofavedelem.hu

- Vízügyi és Környezetvédelmi Központi Igazgatóság (VKKI) – www.vkki.hu, www.vizugy.hu, www.vizadat.hu

- Országos Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Főfelügyelőség (OKTVF) - www.orszagoszoldszervezet.hu,

- vízminőségi távmérő állomáshálózat - www.rivermonitoring.hu

- környezetvédelmi és vízügyi igazgatóságok – pl.: Felső-Tisza-vidéki Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság - www.fetikovizig.hu;

- környezetvédelmi felügyelőségek: pl.: Észak-dunántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség - http://edktvf.zoldhatosag.hu/;

- vízügyi- és rokon szakterületek kutatóintézetei,

- VITUKI Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Kft - www.vituki.hu, VITUKI Országos Vízjelző Szolgálat (OVSZ) - www.hydroinfo.hu,

- Magyar Állami Földtani Intézet (MÁFI) - www.mafi.hu

- Vízgazdálkodási Társulatok Országos Szövetsége - www.tir.hu

- hidrológiát oktató felsőfokú oktatási intézmények karai - pl.:

- Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) - www.elte.hu,

- Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) - www.bme.hu,

- Eötvös József Főiskola, Baja - www.ejf.hu,

- Szent István Egyetem, Gödöllő - www.szie.hu

- Debreceni Egyetem - www.unideb.hu

- Szegedi Tudományegyetem - www.u-szeged.hu

- Pécsi Egyetem - www.jpte.hu

- Miskolci Egyetem - www.uni-miskolc.hu

2. ábra A vízügyi szolgálat belső adatátviteli hálózata ( www.kvvm.hu/cimg/documents/SEIS_VIZIR_VKKI.pdf , 2010 )

- szakmai társaságok-egyesületek, pl.:

- Magyar Hidrológiai Társaság (MHT) - www.hidrologia.hu;

- Rádiós Segélyhívó és Infokommunikációs Országos Egyesület (RSOE - Dunai hajózási portál) - www.rsoe.hu

- szomszédos országok vízügyi szakmai honlapjai, pl.:

- Románia: Környezetvédelmi és Vízgazd.-i Miniszt. - www.mappm.ro, Román vízügy (tározók adatai) - www.rowater.ro, Nemzeti Hidrológiai és Vízgazdálkodási Intézet (INHGA) - www.hidro.ro, környezetvédelmi és vízügyi igazgatóságok – pl.: Maros Vízügyi Igazgatóság Marosvásárhely (DAM) - www.rmures.ro

- Ukrajna: Kárpátaljai hidrometeorológiai tájékoztató (buletni) - www.gmc.uzhgorod.ua/cgi-bin/bulet.cgi, USGS távmérő állomások Kárpátalján - nd.water.usgs.gov

- nemzetközi szervezetek:

- UNESCO Nemzetközi Hidrológiai Program - www.unesco.org

- International Association of Hydrological Sciences (IAHS) - www.wlu.ca/~wwwiahs/, International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) - http://www.iugg.org, Meteorológiai Világszervezet (World Meteorological Organization - WMO) Hidrológiai és Vízkészlet Program - Nemzetközi Hidrológiai Program (IHP UNESCO) www.wmo.int/pages/publications/bulletin_en/ documents

Szakmai közleményekben kötelező a hivatkozás a szakirodalmi forrásokra:

- szövegben a szerző, a megjelenés éve;

- lábjegyzetben;

- szakirodalmi jegyzék - szerző, megjelenés éve, kiadó neve, helye, oldalszám.

- elektronikus forrás esetén a honlap címére kell hivatkozni.

A vízrajzi tevékenység egyik alapvető célja, jó minőségű adatbázis előállítása a vízgazdálkodási-vízkárelhárítási tevékenység részére, és így bizonyos szempontból a vízügy döntésmegalapozó infrastruktúrájának is tekinthető. Magyarországon a rendszeres vízrajzi észleléseket végző hálózat a XIX. század második felében (1886) alakult ki, és az észlelt adatok egy része azóta kerül nyilvánosságra a Vízrajzi Évkönyvekben.

Az észleléseket a következő képen csoportosíthatjuk: vizuális, manuális (hagyományos), műszeres, automatikus regisztráló műszeres, és automatikus távmérős. A vízmérce állomásoknál végzett vízrajzi észlelések a következő elemekre vonatkoznak:

- felszíni vizek: vízállás, vízhozam (áramlási sebesség, folyó keresztszelvény, felszínesés), vízhőmérséklet, jégjelenségek, hordalék, víz fizikai és kémiai jellemzői;

- felszínalatti vizek: vízállás, vízhőmérséklet, víz fizikai és kémiai jellemzői;

- források: vízhozam, vízhőmérséklet, víz fizikai és kémiai jellemzői;

- hidrometeorológia: csapadék, hótakaró (vastagság, hóvízegyenérték), párolgás, stb.

Az észlelő állomásokat 1952-1976 között a központi vízrajzi tevékenységet összefogó VITUKI üzemeltette, majd a tevékenységet 1977-től fokozatosan decentralizálták, és jelenleg a 12 vízügyi igazgatóság végzi. A vízrajzi szaktevékenység szervezésével, ellenőrzésével kapcsolatos tevékenységek:

- vízrajzi észlelőhálózat és műszerpark fejlesztése, üzemeltetése, fenntartása;

- vízhozammérő csoportok szervezése, mérések kiszámítása;

- vízrajzi adatgyűjtés, adatforgalom, adatfeldolgozás, archiválás, adatszolgáltatás;

- előrejelzés, riasztás, állandó műszaki ügyeleti tevékenység.