A Balaton vízpótlása: Tenni, de mikor és mit?

Márk Honti; Vera Istvánovics; Diána Berecz; Bence Fülöp; Sándor Herodek

doi:10.59258/hk.18346

Márk Honti HUN-REN–BME Watermanagement Research Group; Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Civil Engineering, Department of Hydraulic and Water Resources Engineering https://orcid.org/0000-0003-1743-9573
Vera Istvánovics HUN-REN–BME Watermanagement Research Group; Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Civil Engineering, Department of Hydraulic and Water Resources Engineering https://orcid.org/0000-0003-2433-1528
Diána Berecz PAD Foundation for Environmental Justice
Bence Fülöp Institute of Applied Water Sciences https://orcid.org/0009-0004-8679-4098
Sándor Herodek Balaton Limnological Research Institute

Keywords: Water balance, climate change, Lake Balaton, sustainability, water level regulation, hydrological modelling

Abstract

The water balance of Lake Balaton is undergoing significant changes due to climate change. The average natural water balance is projected to gradually turn negative. Therefore, we used hydrological and water level regulation models based on climate model results to investigate the expected changes in lake water levels for the optimistic RCP4.5 and realistic RCP8.5 IPCC scenarios. In the optimistic climate scenario, the current shape of the lake is maintained until the end of the century, although the water level temporarily drops to very low levels several times in the absence of water transfer. Water level regulation based on draining alone cannot prevent these fluctuations, and therefore currently dominant ways of using the lake are likely to be maintained after 2040 only through intermittent water transfer. In the realistic scenario, the dramatic deterioration of the water balance in the last third of the century will result eliminating outflow from the lake almost permanently, and its current extent can only be maintained by a significant water transfer, which will have to become permanent towards the end of the century. Climate change and the persistently high levels meant as a mitigation measure both have a negative impact on water quality and ecology. The possibility of water transfer could relax the current water level regulation regime —which is currently optimised for storing water in the lake itself— and thus mitigate its negative ecological impacts. However, as water level fluctuations are predicted to be unavoidable in the future, even with sustainably moderate water transfer, the preparation of infrastructure and water users for changing water levels must begin immediately.

Author Biographies

Márk Honti, HUN-REN–BME Watermanagement Research Group; Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Civil Engineering, Department of Hydraulic and Water Resources Engineering

MÁRK HONTI is a civil engineer graduated from the Budapest University of Technology and Economics in 2000. He is presently a scientific advisor at the HUN-REN–BME Water Research Group. His research topics are water quality and hydrological modelling and climate change impact assessment. A member of MHT since 2020.

Vera Istvánovics, HUN-REN–BME Watermanagement Research Group; Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Civil Engineering, Department of Hydraulic and Water Resources Engineering

VERA ISTVÁNOVICS graduated from the Eötvös Loránd University as a biologist. She worked in the Limnological Research Institute of the Hungarian Academy of Sciences (presently: HUN-REN), and later in the MTA-BME (presently: HUN-REN–BME) Water Research Group. Her focus is eutrophication research. A member of MHT since 1999.

Diána Berecz , PAD Foundation for Environmental Justice

DIÁNA BERECZ is a cultural anthropologist, focuses on socio-hydrology and studies the social aspects of integrated water management projects. She is the director of the PAD Foundation for Environmental Justice and is currently a researcher at the BME Department of Hydraulic and Water Resources Engineering.

Bence Fülöp, Institute of Applied Water Sciences

BENCE FÜLÖP graduated as a civil engineer from the Budapest University of Technology and Economics (BME). He worked as an engineering consultant throughout the world. He led the Balaton Task Force of the National Directorate for Water Resources from 2018. He is a former researcher of the Sustainable Development Institute of the National University of Public Service, and a present one in the Department of Hydraulic and Water Resources Engineering at BME. He is a CEO of Trinity Enviro Ltd. from 2004 and CEO of the Institute of Applied Water Sciences from 2019. A member of MHT since 2024.

Sándor Herodek, Balaton Limnological Research Institute

SÁNDOR HERODEK graduated from Eötvös Loránd University with a degree in biology and chemistry. From 1957 to 2010 he worked at the Balaton Limnological Research Institute, where he was Director from 1990 to 2004. His main research interests were the detection of eutrophication, which is seriously affecting the water quality of Lake Balaton, and the role of phosphorus loading in this process. During the great drought at the beginning of the century, he researched the impact of water level changes on the ecological status of Lake Balaton. He holds a DSc in biological sciences and is a senior member of the MHT.

References

Balaton Algavirágzás Konzorcium (2022). A megjelent balatoni algavirágzás okainak felkutatása és intézkedési javaslatok kidolgozása. Cselekvési Terv. ITM Klíma- és Természetvédelmi Akcióterv (BALATON-ZFR-2020/1)

Balaton Klíma Konzorcium (2022). Hazai vizeink komplex éghajlati alkalmazkodását segítő fejlesztési prioritások kidolgozása, Megvalósíthatósági Tanulmány. ITM Klíma- és Természetvédelmi Akcióterv (VÍZ-ZFR-2020/1)

Baranya S., Fleit G., Németh D., Sütheő M. (2020). A Dráva-folyó 0-236 fkm-ek közötti szakaszán jelentkező medersüllyedés okainak feltárása. LIFE17NAT/HU/000577 "Bölcs vízgazdálkodás a Dráva mentén az ártéri erdők megőrzése érdekében". Dél-dunántúli Vízügyi Igazgatóság. https://wisedrava.wwf.hu/sitemedia/letolthetoanyagok/1632218602.pdf

Csepregi A. (2007). A karsztvíztermelés hatása a Dunántúli-középhegység vízháztartására. In: Alföldi L. és Kapolyi L. (szerk.) Bányászati karsztvízszint-süllyesztés a Dunántúli-középhegységben. MTA Földrajztudományi Kutatóintézet Budapest, pp. 77-112.

Euro-Cordex (2009). https://www.euro-cordex.net

Giorgo, F. (1990). Simulation of regional climate using a limited area model nested in a general circulation model. Journal of Climate 3. pp. 941-963. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1990)003<0941:SORCUA>2.0.CO;2

Global Runoff Data Center https://www.bafg.de/GRDC, alapítva 1988-ban (letöltve: 2024.10.15.).

Herodek S. (2007). A vízszint változásának hatása a Balaton ökológiai állapotára (3B022-04 BALÖKO), MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany.

Hinegk, L., Adami, L., Zolezzi, G., Tubino, M. (2022). Implications of water resources management on the long-term regime of Lake Garda (Italy). Journal of Environmental Management 301. 113893. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113893

Honti M., Somlyódy L. (2009). Stochastic water balance simulation for Lake Balaton (Hungary) under climatic pressure. Water Science & Technology 59(3). pp. 453-459. https://doi.org/10.2166/wst.2009.886

Honti, M., Stamm, C., Reichert, P. (2013). Integrated uncertainty assessment of discharge predictions with a statistical error model, Water Resources Research, 49. pp. 4866-4884. https://doi.org/10.1002/wrcr.20374

Horváth E., Kern Z., Morgós A., Grynaeus A. (2011). A Balaton természetes vízkészlet-változásának és nyárvégi vízállásának rekonstrukciója tölgyek évgyűrű vastagsága alapján. In: Szlávik, L., (Szerk.) Magyar Hidrológiai Társaság 29. Országos Vándorgyűlése, Magyar Hidrológiai Társaság, Budapest. pp. 485-500.

IPCC (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Geneva, Switzerland.

Istvánovics, V., Honti, M., Torma, P., Kousal, J. (2022). Record‐setting algal bloom in polymictic Lake Balaton (Hungary): A synergistic impact of climate change and (mis) management. Freshwater Biology, 67(6). pp. 1091-1106. https://doi.org/10.1111/fwb.13903

Koncsos L., Honti M., Somlyódy L. (2005). A Balaton vízháztartásának statisztikai vizsgálata. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 125-144.

Kuczera, G., Kavetski, D., Franks, S., Thyer, M. (2006). Towards a Bayesian total error analysis of conceptual rainfall-runoff models: Characterising model error using storm-dependent parameters, J. Hydrol. 331. pp. 161-177. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.05.010

Kutics K. (2019). Evolution of water quality of Lake Balaton. Ecocycles, 5 (2): pp. 44-73. https://doi.org/10.19040/ecocycles.v5i2.149

Kutics K., Kravinszkaja G., Varga Gy. (2016). A Balaton és teljes vízgyűjtő-területének átfogó hidrológiai vizsgálata, különös tekintettel a lefolyási viszonyok drasztikus változására és a hozzáfolyás csökkenésére. MHT XXXIV. Országos Vándorgyűlés, Debrecen.

Luo, M., Liu, T., Meng, F., Duan, Y., Frankl, A., Bao, A., De Maeyer, P. (2018). Comparing Bias Correction Methods Used in Downscaling Precipitation and Temperature from Regional Climate Models: A Case Study from the Kaidu River Basin in Western China. Water 10(8): 1046. https://doi.org/10.3390/w10081046

Mayer I. (2005). A Balaton vízpótlásának lehetőségei. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 249-281.

Milly, P.C.D., Betancourt, J., Falkenmark, M., Hirsch, R.M., Kundzewicz, Z.W., Lettenmaier, D.P., Stouffer, R.J. (2008). Stationarity Is Dead: Whither Water Management? Science 319(5863). pp. 573-574. https://doi.org/10.1126/science.1151915

Nováky B. (2003). A Balaton vízpótlása és az éghajlatváltozás (kézirat).

Nováky B. (2005). A Balaton vízpótlása és az éghajlat. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 105-123.

OVF (2019). Országos Vízügyi Főigazgatóság Balaton Munkacsoport: Szintézis Jelentés. 54 pp.

OVF (2023). Vízvisszatartás. 2023. 03. 16. https://www.ovf.hu/vizgazdalkodas-vizszolgaltatas/vizvisszatartas (Letöltve: 2024.02.29.)

Pomázi F., Baranya S., Ermilov A.A., Török G.T., Horváth G., Pál I. (2023). Az Alsó-Dráva antropogén és természetes hatásokra bekövetkezett függőleges mederváltozásainak vizsgálata. Hidrológiai Közlöny 103(1). pp. 32-47. https://doi.org/10.59258/hk.10988

Rogelj, J., Meinshausen, M., Knutti, R. (2012). Global warming under old and new scenarios using IPCC climate sensitivity range estimates. Nature Climate Change 2. pp. 248-253. https://doi.org/10.1038/nclimate1385

Schwalm, C.R., Glendon, S., Duffy, P.B. (2020). RCP8.5 tracks cumulative CO2 emissions. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 117. pp. 19656-19657. https://doi.org/10.1073/pnas.2007117117

Schleicher V. (2014). Kulturális kölcsönhatások a Balaton térségében 1822−1960 között (Őslakosok, fürdővendégek, nyaralók). Doktori disszertáció, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Bölcsészettudományi Kar, Történelemtudományok Doktori Iskola. http://doktori.btk.elte.hu/hist/schleicherveronika/tezis.pdf

Somlyódy L. (2005). A balatoni vízpótlás szükségessége: tenni, vagy nem tenni? Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 9-62.

Somlyódy L., Honti M. (2005). The case of Lake Balaton: How can we exercise precaution? Water Science & Technology 52(6). pp. 195-203. https://doi.org/10.2166/wst.2005.0168

Szlávik L. (2005). A Sió-vízrendszer szabályozásának és a balatoni vízpótlás gondolatának történeti áttekintése. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 365-379.

Tamás P., Vári A., Ferencz Z. (2005). Lakossági és elit csoportok véleménye a Balaton-régió problémáiról és a vízpótlás lehetőségeiről. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 313-327.

Timár G., Jakab G., Székely B. (2023). A Step from Vulnerability to Resilience: Restoring the Landscape Water-Storage Capacity of the Great Hungarian Plain – An Assessment and a Proposal. Land 13: 146. https://doi.org/10.3390/land13020146

Tombácz E., Gulyás P., Mozsgai K. (2005). A balatoni vízpótlás lehetséges megoldásainak környezeti vizsgálata. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 283-312.

Tóth V.R. (2016). Reed stands during different water level periods: physico-chemical properties of the sediment and growth of Phragmites australis of Lake Balaton. Hydrobiologia 778. pp. 193-207. https://doi.org/10.1007/s10750-016-2684-z

van Genuchten, M.Th. (1980). Closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44. pp. 892-898. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x

Varga Gy. (2005). A Balaton vízháztartási viszonyainak vizsgálata. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám”. pp. 93-104.

Varga Gy., Jakus Á., Kravinszkaja G. (2019). A közelmúltban előfordult hidrometeorológiai szélsőségek hatása a Balaton vízjárására. Hidrológiai Közlöny, 99. évfolyam, 2. szám, pp. 3-13.

Varga Gy. szóbeli közlése (2024).

Virág Á. (2005). A Sárvíz, a Kapós és a Sió szabályozásának első tervei. Vízügyi Közlemények, 87 “Balaton különszám” pp. 329-364.

VITUKI Hungary (2016). A Balaton vízforgalmának a klímaváltozás hatására becsült változása. D4.11 A klímaváltozás hatása a felszíni vizekre. Kutatási jelentés. VITUKI Hungary Kft.

VITUKI Hungary szóbeli közlése a Balaton medermorfológiájáról (2018).

Zlinszky A. (2013). Mapping and conservation of the reed wetlands on Lake Balaton. PhD Thesis, ELTE, Budapest. http://teo.elte.hu/minosites/tezis2013_angol/a_zlinszky.pdf

Zlinszky A., Tímár G. (2013.) Historic maps as a data source for socio-hydrology: a case study for Lake Balaton wetland system, Hungary. HESS 17: 4589-4606. https://doi.org/10.5194/hess-17-4589-2013

Water transfer to Lake Balaton: To do, but when and what?

Abstract

Author Biographies

References