A villámárvíz kockázati térképezési módszertan fejlesztése Észak-Magyarországi dombsági területeken

András Dobai; Endre  Dobos

doi:10.59258/hk.19231

Dobai András Miskolci Egyetem, Műszaki Föld-és Környezettudományi Kar, Földrajz-Geoinformatika Intézet https://orcid.org/0000-0002-5268-0728
Dobos Endre Miskolci Egyetem, Műszaki Föld-és Környezettudományi Kar, Földrajz-Geoinformatika Intézet https://orcid.org/0000-0002-9798-6376

DOI: https://doi.org/10.59258/hk.19231

Kulcsszavak: Villámárvíz, AHP súlyozás, kockázati térképezés, villámárvíz érzékenységi index, Észak-Magyarország

Absztrakt

A szélsőséges csapadékeseményekből származó villámárvizek jelentős hatással vannak a természeti és épített infrastruktúrára, a társadalmi és gazdasági térszínekre. Ebből kifolyólag a problémát átfogó módon kell kezelni, a jelenség kialakulásától kezdve, a levonulásán és hatásán át, egészen a preventív jellegű intézkedések és védekezési eljárások lehetőségeinek vizsgálatáig. Ebben a tanulmányban egy többlépcsős kutatási projekt következő szakasza kerül bemutatásra, amelyben a villámárvizek kockázatértékelését célzó térképi és védekezési módszer fejlesztése kerül ismertetésre egy villámárvízben gyakran érintett dombvidéki területen. A kockázati térképezés 9 db raszteres formátumú, felszín-leíró térinformatikai és távérzékelésből származó réteget használ fel, amelyek kategóriái a szakirodalomban gyakran alkalmazott Analitikus Hierarchia Módszer (AHP) alapján kerültek súlyozásra. Ezzel a módszertannal kvantitatív elemzések végezhetőek a korábban nem azonosított vízgyűjtő tulajdonságokra vonatkozóan, továbbá segítségével a villámárvizek okozta árhullám erejének csökkentését célzó vízépítési műtárgyak (pl. helyi anyagból való építkezés, farönk-gátak, szádoló lemezfalak) tervezhetőek a vízgyűjtőkön belül. Az észak-magyarországi területeken ilyen részletes, a jelenséghez kapcsolódó kutatást korábban nem végeztek. A tanulmány eredményeként általános képet alkothattunk a régióban található dombvidéki területek villámárvíz érzékenységére vonatkozóan, azonban a kutatás fő mintaterülete a magasabb kockázati kategóriákba tartozó Cseres-völgy nevű kisvízgyűjtő, amely példáján keresztül röviden bemutatásra kerül az ajánlott lehetséges védekezési mód.

Szerző életrajzok

Dobai András, Miskolci Egyetem, Műszaki Föld-és Környezettudományi Kar, Földrajz-Geoinformatika Intézet

DOBAI ANDRÁS 1988-ban született Miskolcon, 2012-ben diplomát (MSc) szerzett a Miskolci Egyetem Műszaki Föld- és Környezettudományi Karán, térinformatikából. 2019-2021 között az Észak-Magyaroszági Vízügyi Igazgatóság, Miskolci Szakaszmérnökségén teljesített szolgálatot, mint területi felügyelő. Jelenleg a Mikoviny Sámuel Földtudományi Doktori Iskola doktori képzésében vesz részt, kutatási területe a hegy és dombvidéki területeken jelentkező villámárvizek vizsgálata. Tagja a Magyar Hidrológiai Társaságnak.

Dobos Endre, Miskolci Egyetem, Műszaki Föld-és Környezettudományi Kar, Földrajz-Geoinformatika Intézet

Dobos Endre 1968-ban született, Miskolcon. 1993-ban szerzett agrármérnöki diplomát a Gödöllői Agrártudományi Egyetemen, majd 1996-ban térinformatikai és környezetvizsgálati szakmérnöki végzettséget a Budapesti Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Karán. PhD címét 1998-ban, az Amerikai Egyesült Államokban, a Purdue Egyetemen szerezte digitális talajtérképezés és kis méretarányú talajtani adatbázisok vizsgálatának témakörében, amely jelenleg is a kutatási területét képezi, kiegészülve a digitális talajtérképezési eljárásokkal. 2021-ben habilitált a Miskolci Egyetemen. Egyetemi tanár, intézeti tanszékvezető, a Miskolci Egyetem, Műszaki Föld- és Környezettudományi Kar, Földrajz-Geoinformatika Intézet, Természetföldrajz-Környezettan Intézeti tanszékén. 2022-től a Magyar Talajtani Társaság elnőke. A Magyar Hidrológiai Társaság Tudományos Bizottságának tagja.

Hivatkozások

Abdel, R.E., Islam, H.E. (2016). DAM Site Selection Using GIS Techniques and remote sensing to Minimize Flash Floods in East Nile Locality (Soba Valley)-Khartoum State. International Journal of Engineering Science Invention, ISSN (Online): 2319–6734, ISSN (Print): 2319- 6726, Volume 5 Issue 12, pp. 50-61.

Alessandro, G.C., Javier, H., Ana, L.V.A. (2002). Guidelines on Flash Flood Prevention and Mitigation – NEDIES project. EUR 20386 EN, p. 64.

Balatonyi, L., Lengyel, B., Berger, Á. (2022). Natura-based solution as water management measure in Hungary. Modern Geográfia, Vol. 17, Issue 1, pp. 73-85. https://doi.org/10.15170/MG.2022.17.01.05

Bárdos Z. (2016). Az ár-, és belvizek elleni önkormányzati védekezés korszerűsítése, Nemzeti Közszolgálati Egyetem Katonai Műszaki Doktori Iskola, PhD értekezés p. 62. https://doi.org/10.17625/NKE.2016.16

Blistánová, M., Zeleňáková, M., Blistan, P., Ferencz, V. (2016). Assessment of flood vulnerability in Bodva river basin, Slovakia. Acta Montanistica Slovaca. Vol. 21, No 1, pp. 19-28. https://doi.org/10.3390/ams21010019

Bui, D.T., Tsangaratos, P., Ngo, P.T., Pham, T.D., Pham, B.T. (2019). Flash flood susceptibility modeling using an optomized fuzzy rule based feature selection technique and tree based ensemble methods. Sci. Total Environ. 668-1038-54. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.422

B.A.Z. MKI (2021). Borsod-Abaúj-Zemplén Megyei Katasztrófavédelmi Igazgatóság „A”, jelű Előzetes Helyszíni vizsgálat jegyzőkönyvei 2010–2020. Kondó település Polgár Mesteri Hivatalának adattára, pp 4–5. Magyar Állam Kincstár 94/2015 (XII.23) sz. Korm rendelete – Vis maior rendelet alapján

Choudhury, S., Basak, A., Biswas, S., Das, J. (2022). Flash Flood Susceptibility Mapping Using GIS-Based AHP Method, Spatial Modelling of Flood Risk and Flood Hazards, In: Pradhan, B., Shit, P.K., Bhunia, G.S., Adhikary, P.P., Pourghasemi, H.R. (eds) Spatial Modelling of Flood Risk and Flood Hazards. GIScience and Geo-environmental Modelling. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94544-2_8

Costache, R. (2014). Using gis techniques for assessing lag time and concentration time in small river basins. Case study: Pecineaga river basin, Romania. Geographia Technica. 9. pp. 31-38.

Costache, R., Pham, Q.B, Sharifi, E., Linh, N.T.T., Abba, S.I., Vojtek, M., Vojteková, J., Nhi, P.T.T., Khoi, D.N. (2020). Flash-Flood Susceptibility Assessment Using Multi-Criteria Decision Making and Machine Learning Supported by Remote Sensing and GIS Techniques. Remote Sens. 2020, 12, 106. https://doi.org/10.3390/rs12010106

Czigány, S., Pirkhoffer, E., Geresdi, I. (2009). Environmental impacts of flash floods in Hungary. In Flood Risk Management: Research and Practice., Taylor & Francis Group, pp. 1439–1447. https://doi.org/10.1201/9780203883020.ch169

Dalezios, N., Domenikiotis, C., Kalaitzidis, C. (2001). Cotton yield estimation based on NOAA/AVHRR produced NDVI. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere. 26. pp. 247-251. https://doi.org/10.1016/S1464-1909(00)00247-1

Dobai A., Dobos E. (2022). Hegy és dombvidéki kisvízgyűjtőkön kialakuló árhullámok elleni védekezés támogatása térinformatikai módszerekkel. Debreceni Egyetem, Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás kiadványa, pp. 109-117. https://doi.org/10.35925/j.multi.2022.2.8

Dobai A., Dobos E. (2023). Beszivárgás vizsgálatok a Cseres-völgyben. TALAJVÉDELEM 2023. Különszám pp. 40-55.

Dobai, A., Vágó, J., Hegedűs, A., Kovács, K.Z., Pecsmány, P., Seres, A., Dobos, E. (2024). GIS and soil property-based development of runoff modeling to assess the capacity of urban drainage systems for flash floods, Hungarian Geographical Bulletin, 73(4), pp. 379-394. https://doi.org/10.15201/hungeobull.73.4.3

Dobos, E., Daroussin, J., Montanarella, L. (2007). A quantitative procedure for building physiographic units for the European SOTER database. In Digital Terrain Modelling. Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. Ed.: PECKHAM, R. and JORDAN GY., Berlin, Heidelberg, Springer, pp. 227-258. https://doi.org/10.1007/978-3-540-36731-4_10

Efraimidou, E., Spiliotis, M. (2024). A GIS-Based Flood Risk Assessment Using the Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory Approach at a Regional Scale. Environ. Process. 11, 9 . https://doi.org/10.1007/s40710-024-00683-w

ÉMKTVF (2013). Észak-Magyarországi Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség – 2625-10/2012.sz vízjogi létesítési engedély számú, Kondó záportározó jogerős határozata; 2013. p. 4. Kondó település Polgár Mesteri Hivatalának adattára.

Eroglu, E., Meral, A. (2021). Evaluation of flood risk analyses with AHP, Kriging, and weighted sum models: example of Çapakçur, Yeşilköy, and Yamaç microcatchments, Environmental Monitoring and Assessment,193(8). https://doi.org/10.1007/s10661-021-09282-w

Galgóczy Zs. (2004). Morfometriai paraméterek vizsgálata a Nagy-Szamos forrásvidékén. Földrajzi Közlemények 128/1-4, pp. 89-103.

Grozavu, A., Patriche, C., Mihai, F. (2017). Application of AHP method for mapping slope geomorphic phenomena. Conference Proceedings (vol 17) on Informatics, geoinfromatics and remote sensing, Issue 23, pp. 377-384. https://doi.org/10.5593/sgem2017/23/S11.046

Gyalog L. (1996). A Földtani térképek jelkulcsa és a rétegtani egységek rövid leírása – MÁFI kiadvány, Budapest, p. 187.

Harangi, Sz. (2001). Neogene to Quaternary Volcanism of the Carpathian-Pannonian Region. Acta Geologica Hungarica, 44 (2-3). pp. 223-258.

Hernádi B., Czesznak L, Juhász B., Kovács P., Lénárt L., Tóth M, Tóth K. (2014). Karsztárvizek keletkezése a Keleti Bükkben, Karsztfejlődés XIX., pp. 105-124.

Horváth Á. (2007). A mezoskálájú folyamatok szerepe a konvektív felhőképződésben. In Weidinger, T., Geresdi, I. (szerk.), 32. Meteorológia Tudományos Napok, pp. 83-94.

Jourde, H., Roesch, A., Gunot, V., Bailly-Compte, V. (2005). Dynamics and contribution of karst groundwater to surface flow during Mediterranean flood, Proc.Int.Symp.Water Resour. pp. 133-138. https://doi.org/10.1007/s00254-006-0386-y

Kaliczka L. (1998). Hegy és dombvidéki vízrendezés, Baja pp. 90-95.

Kanani-Sadat, Y., Arabsheibani, R., Karimipour, F., Nasseri, M. (2019). A new approach to flood susceptibility assessment in data-scarce and ungauged regions based on GIS-based hybrid multi criteria decision-making method. Journal of Hydrology 572. pp.17-31. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.02.034

Khosravi, K., Pham, B.T., Chapi, K., Shirzadi, A., Shahabi, H., Revhaug, I., Prakash, I., Tien Bui, D., Shahabi, H., Chapi, K., Shirzadi, A., Pham, B.T. (2018). A comparative assessment of decision trees algorithms for flash flood susceptibility modeling at Harazd watershed, northern Iran Sci. Total Environ. 627, pp. 744-55. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.266

Korchagina, I.A., Goleva, O.G., Savchenko, Y.Y., Bozhikov, T.S. (2020). The use of geographic information systems for forest monitoring, Journal of Physics: Conference Series 1515 (2020) 032077. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1515/3/032077

Koris K. (2021). Elkészült az új hazai empirikus árvízszámítási segédlet: az OVF-2020. Hidrológiai Közlöny, 101. évfolyam, 1. kötet, pp. 13-19.

Kozák, M., Püspöki, Z. (1995). Correlative relationship between denudational periods and sedimentation in the forelands of the Bükk Mts. (NE Hungary). In CBGA XV. Congress. Athen, CBGA, pp. 340-345.

Kozák, M., Püspöki, Z., Piros, O., László, A. (1998). The structural position of the Bükk Mountains based on tectono- and pebble stratigraphic analyses. In CBGA XVI. Congress. Wien, CBGA, 303.

Luong, T.T., Pöschmann, J., Kronenberg, R., Bernhofer, C. (2021). Rainfall Threshold for Flash Flood Warning Based on Model Output of Soil Moisture: Case Study Wernersbach, Germany. Water 2021, 13. https://doi.org/10.3390/w13081061

MEISHUO (2024). https://njmeishuo.en.made-in-china.com)

Michéli E., Fuchs M., Láng V., Csorba Á., Dobos E., Szegi T., Kele G. (2024). A diagnosztikus szemléletű hazai talajosztályozási rendszer. Útmutató. Második közelítés. Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Gödöllő.

Ngo, P.T., Hoang, N., Pradhan, B. (2018). A Novel Hybrid Swarm Optimized Multilayer Neural Tropical Areas Using Sentinel-1 SAR Imagery and geospatial data. Sensors, 2018 Oct 31;18(11):3704. https://doi.org/10.3390/s18113704

Pappenberger, F., Matgen, P., Beven, K.J., Henry, J.B., Pfister, L. (2006). Influence of uncertain boundary conditions and model structure on flood inundation predictions. Adv. Water Resource 29(10):1430-1449. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2005.11.012

Pelikán P. (2002). Földtani felépítés, rétegtani áttekintés (Geological structure, stratigraphic overview). In A Bükki Nemzeti Park. Ed.: Baráz Cs., Eger Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, pp. 23-49.

Sarkadi, N., Pirkhoffer, E., Lóczy, D., Balatonyi, L., Geresdi, I., Fábián, Sz., Varga, G., Balog, R., Gradwohl-Valkay A., Halmai Á., Czigány Sz. (2022). Generation of a flood susceptibility map of evenly weighted conditioning factors for Hungary. Geographica Pannonica, 26(3), pp. 200-214. https://doi.org/10.5937/gp26-34866

Stelczer K. (2000). A vízkészlet-gazdálkodás hidrológiai alapjai. ELTE, Budapest, p. 410.

Sušnik, J., Masia, S., Kravčík, M., Pokorný, J., Hesslerová, P. (2022). Costs and benefits of landscape‐based water retention measures as nature‐based solutions to mitigating climate impacts in eastern Germany, Czech Republic, and Slovakia. Land Degradation & Development, 33(16), 3074-3087. https://doi.org/10.1002/ldr.4373

Sütő L. (2001). A felszín alatti bányászat domborzatra gyakorolt hatásai a Kelet-Borsodi-szénmedencében (Effects of subsurface mining on topography in the Eastern Borsod Coal Basin). In Magyar Földrajzi Konferencia: A földrajz eredményei az új évezred küszöbén. Ed.: Dormány, G.I., Szeged, 1-20.

Szendrei R. (2020). Új technológiák a vízkárelhárításban - Töltésfejlesztés során megnyitott védvonal árvízvédelmi készültséget megelőző visszazárása rossz helyi időjárási viszonyok esetén, Nemzeti Közszolgálati Egyetem, Víztudományi Kar, pp. 43-50.

Szlávik L., Kling Z. (2006). Nagycsapadékok és helyi vízkárelhárítási események előfordulása hazánkban. (Occurrence of intense rainfall and hydrologic events in Hungary), MHT XXIV. Országos Vándorgyűlés Pécs, pp. 138-146.

Youssef, A.M., Pradhan, B., Hassan, A.M. (2011). Flash flood risk estimation along the St. Katherine road, southern Sinai, Egypt using GIS based morphometry and satellite imagery . Environmental Earth Sciences 62 (3), pp. 611-623. https://doi.org/10.1007/s12665-010-0551-1

Youssef, A.M., Pradhan, B., Sefry, S.A. (2016). Flash flood susceptibility assessment in Jeddah city (Kingdom of Saudi Arabia) using bivariate and multivariate statistical models Environ. Earth Sci. 75. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4830-8

Youssef, A.M., Hegab, M.A. (2019). Flood-Hazard Assessment Modeling Using Multicriteria Analysis and GIS: A Case Study—Ras Gharib Area, Egypt. Spatial Modeling in GIS and R for Earth and Environmental Sciences pp. 229-257. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815226-3.00010-7

Vágó J. (2012). A kőzetminőség szerepe a Bükkalja völgy- és vízhálózatának kialakulásában, PhD értekezés Miskolc, pp 18-20.

Vágó, J., Dobos, E., Blistan, P., Zelenakova, M., Ladányi, R., Kiss, L. (2019). Flood- and logistical modeling in the Hernad watershed, Műszaki Tudomány az Észak-keleti magyarországi régióban, Conference Book, pp. 420-423. https://doi.org/10.21791/IJEMS.2019.4.20.

Veres D., Fejes G., Danyi R., Halmai L., Hegyi Z. (2021). Vízmegtartó megoldások a hazai vízgazdálkodásban , Megalapozó tanulmány, IFE16 CCA/HU/000115 project, p. 32.

Zeleňáková, M. (2009). Preliminary flood risk assessment in the Hornád watershed. WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol. 124, 2009. p. 32. https://doi.org/10.2495/RM090021

Zeleňáková, M., Dobos, E., Kovácová, L., Vágó, J., Abu-Hashim, M., Fijko R., Purcz, P. (2018). Flood vulnerability assessment of Bodva cross border river basin. Acta Montanistica Slovaca, Vol. 23, No 1, 2018. pp. 53-61.