Kisvízgyűjtők csapadék-lefolyás kapcsolatának modellezése

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
15/11
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
szilagyi.jozsef@epito.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 

Kis és közepes vízgyűjtők lefolyási tulajdonságainak ismerete alapvető fontosságú településrendezési és vízgazdálkodási tervek elkészítésénél, melyeknek kiemelkedően fontos része a különböző visszatérési valószínűségekhez tartozó vízhozamok, vízállások és levonuló víztömegek mértékadó keresztszelvényekben, megfelelő pontossággal való meghatározása. Az elmúlt években bekövetkező intenzív esőzések miatt jelentős árhullámok vonultak le számos patakon (Bükkös-patak, Kemence-patak), a heves kiöntések komoly károkat okoztak. Számos empirikus formula létezik a vízgyűjtők csapadékeseményekre adott válaszának leírására, azonban napjaink szélsőséges időjárása, a klímaváltozás következményeiként megjelenő egyre nagyobb gyakoriságú villámárvizek, valamint extrém csapadékesemények, továbbá a Magyarországon található nagyszámú kisvízfolyás minimális mennyiségű mérőállomással való ellátottsága, erőteljesen igényli új módszerek alkalmazását.

Ennek korszerű és napjainkban egyre elterjedtebb eszközei a vízgyűjtők hasonlósági elemzésével kiegészített geostatisztikai eljárások, illetve a hidrológiai modellek alkalmazása. Előbbi módszer az egyes lefolyási jellemzők térbeli interpolálhatóságára alapoz, így az adathiányos területek lefolyási viszonyai is jellemezhetők. Mivel ezen eljárás során pár vízgyűjtőről rendelkezésre álló adat segítségével igyekszünk kiterjeszteni nagyobb térségekre a lefolyási jellemzőket, bizonyos eredmények nagy bizonytalansággal terheltek lehetnek. A bizonytalanságok számszerűsítésében és csökkentésében azonban segítségünkre lehetnek a hidrológiai modellek, amelyek fizikai alapon igyekeznek a csapadék-lefolyás folyamatokat számítani. A térinformatikai adatbázisok széleskörűvé és elérhetővé válása, a hidrológiai folyamatok leírása a pontszerű felől a térben osztott, digitális terepmodelleken alapuló leírás felé halad, amely egyre több fizikai alapokon nyugvó paraméter modellekbe való bevonását teszi lehetővé. Ezen módszerek az empirikus formulákkal ellentétben viszonylag rugalmasan illeszthetők bármely vízgyűjtőre, azonban a megfelelő mennyiségű és minőségű mérési adatok hiánya komoly problémát jelent a hidrológiai csapadék-lefolyás modellek helyes paraméterezése esetén, emiatt a jelölt feladata egy hazai viszonylatban alkalmazható vízgyűjtő csoportosítási módszertan kidolgozása, majd a hidrológiai modellek magas szabad paraméterszámának kiküszöbölése céljából a modellezési és hasonlósági elemzések együttes alkalmazásának vizsgálata. Továbbá meglévő csapadék-lefolyás modellek tesztelése, különböző hidrológiai modellek implementálása konkrét kisvízgyűjtőkre az elérhető adatok függvényében, illetve a modellek alkalmazhatósági körének vizsgálata.

A téma meghatározó irodalma: 
  • Beven, K. J., 2001. Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Viley, Chichester, UK.
  • Sing, V. P., 1989. Hydrologic Systems, Rainfall-Runoff Modeling, Prentice Hall, USA.
  • Sing, V. P., 1989. Hydrologic Systems, Watershed Modeling, Prentice Hall, USA.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
  • Journal of Hydrology
  • Hydrology and Earth System Sciences
  • Journal of Hydrologic Engineering
  • Hydrological Processes
  • Hidrológiai Közlöny
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
  • Szilagyi, J., Schepers, A., 2014. Coupled heat and vapor transport: the thermostat effect of a freely evaporating land surface, Geophysical Research Letters, 41(2), 435-441.
  • Szilagyi, J., 2014. Temperature corrections in the Priestley-Taylor equation of evaporation, Journal of Hydrology, 519, 455-464.
  • Szilagyi, J., Hobbins, M., Jozsa, J., 2009. A modified Advection-Aridity model of evapotranspiration, Journal of Hydrologic Engineering, 14(6), 569-574.
  • Szilagyi, J., Jozsa, J., 2008. New findings about the Complementary Relationship-based evaporation estimation methods, Journal of Hydrology, 354: 171-186.
  • Szilagyi, J., 2007. On the inherent asymmetric nature of the complementary relationship of evaporation, Geophysical Research Letters, 34, L02405.
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
  • Szilagyi, J., Gribovszki, Z., and Kalicz, P., 2007. Estimation of catchment-scale evapotranspiration from baseflow recession data: Numerical model and practical application results, Journal of Hydrology, 336, 206-217.
  • Szilagyi, J., M. B. Parlange, J. A. Patz and T. K. Graczyk, 2002. Sensitivity of watershed runoff under humid conditions to potential climate variations, Journal of Environmental Engineering, 128(7): 635-642.
  • Szilagyi, J., 2001. Identifying the cause of declining flows in the Republican River, USA, Journal of Water Resources Planning and Management, 127(4): 244 253.
  • Szilagyi, J.,1999. Streamflow depletion investigations in the Republican River basin: Colorado, Nebraska, and Kansas, Journal of Environmental Systems, 27(3): 251-263.
  • Szilagyi, J. and M. B. Parlange, 1999. A geomorphology-based semi-distributed watershed model, Advances in Water Resources, 23: 177-187.
Hallgató: 

A témavezető eddigi doktoranduszai

Kovács Ákos (2007/2010/2011)
Gribovszki Zoltán (2001//2009)
Státusz: 
elfogadott