Tartalom
A fejezet céljai: a hidrológia, mint interdiszciplináris tudomány keretében a víz körforgását, valamint folyamatainak nagyságát befolyásoló környezeti paraméterek elemzése. A hidrológiai modellezés (hidrológia segédtudománya), mint összetett absztrakciós folyamat bemutatása.
Szükséges ismeretek, fogalmak: áramlástan, hidrodinamika, párolgás, transpiráció, köztes és felszíni lefolyás, Chezy-képlet, Darcy-törvény, Reynolds-féle szám, vadózus zóna,
A hidrológia interdiszciplináris tudomány, amely a vízzel, annak elterjedésével, fizikai és kémiai jellemzőivel, valamint globális körforgásával foglalkozik. A víz körforgását, más néven a hidrológiai ciklust, valamint folyamatainak nagyságát számtalan környezeti paraméter befolyásolja, ezért a kapcsolódó tudományok (talajtan, meteorológia, geológia, ökológia) és a hidrológia határa meglehetősen diffúz. A hidrológia más társtudományokkal is szoros kapcsolatban áll: ilyenek például az áramlástan, hidrodinamika, valamint a mérnöktan.
A hidrológiai modellezés (hidrológia segédtudománya), mint az összes modellezéssel foglalkozó tudományterület összetett absztrakciós folyamat. Amint láttuk a hidrológiai tárgyköre a felszíni, és felszínalatti vizekre terjed ki. A modellezés folyamata is ehhez kapcsolódik, de mint a hidrológia, így az itt létrejövő folyamatokhoz kapcsolódó modellezés is szerteágazó.
Bár a folyadékok leírására és mozgásjelenségeik jellemzésére szolgáló fizikai matematikai egyenletek, modellek azonosak, a modellek nagyon sokfélék és szerteágazóak. Természetesen nem csak a modelleknek, hanem az ezeket alkalmazó szoftvereknek is nagyon széles palettája található meg a programok piacán.
A számítógépek elterjedésével már lehetőség nyílott a nagyobb számolási kapacitást igénylő komplex hidrológiai számítások elvégzésére is az 1960-as és 1970-es évektől kezdődően. Az ilyen komplex hidrológiai és csapadék-lefolyás modellek segítségével reprodukálhatók megfigyelt korább hidrológiai események, valamint megválaszolhatók bonyolult vízügyi problémák, vagy akár segítséget nyújthatnak a mérnöki döntéshozatalban is. Az első átfogó, azaz vízgyűjtő méretekben használt hidrológiai modellt a Stanford Egyetemen (Kalifornia állam, Egyesült Államok) hozták létre (Stanford Watershed Model). Ez a modell már képes volt a hidrológiai ciklus összes fontos elemét modellezni, beleértve a csapadékot, párolgást, beszivárgást, felszíni lefolyást, a felszín alatti vizek mozgását, valamint a mederbeli lefolyást.
A hidrológiai modellezés fogalomkörét talán kicsit tágítanunk is kell, és ebben a tágabb megközelítésben a hidroinformatika kifejezést kell használnunk. Ez azért is fontos, hiszen a modellezés egy sokkal szűkebb megfogalmazása annak a folyamatnak, amely az adatgyűjtés (mérés), tárolás, adat asszimilálás, elemzés, modellezés, megjelenítés (előrejelzés tájékoztatás) egészét magában foglalja.
A modellezés napjaink egyik tudományos „main stream” kifejezése és egy kicsit tudományos ködbe próbálja burkolni az amúgy egyszerűbb megközelítéseket. Ha nagyon egyszerűen és mindenki számára érthető módon szeretnénk egy példát adni arra, hogy mi is a „hidrológiai modellezés” akkor: ha valaki bedigitalizál egy folyószakaszt a számítógép és az adott program számára érthető módon, akkor elmondhatja, hogy megtette az első lépést a modellezés irányába.
Természetesen a példa megmosolyogtató, de szemlélteti, hogy a digitális reprezentációk (számítógép számára érhető és felhasználható adatok) mindenképpen modellek, még ha nagyon egyszerűek és primitív formában utalnak a valóságra.
A modellekkel kapcsolatban külön ki kell emelni – mert nagyon sokszor esünk ebbe a hibába -, hogy a belőlük kapott eredmények nem a valóságot adják vissza, hanem csak ezekből az eredményekből lehet a valóságról következtetéseket levonni!