Hüdroloogiline mudelprognoos ja üleujutusohu või madalvee hoiatus
SWAT mudelil jooksev hüdroloogiline mudelprognoos antakse rutiinselt kaheksasse lävendisse: Tartu Emajõel, Pärnu jõe vesikonnas Aesoo Navesti jõel, Kaansoo Saarjõel, Oore Pärnu jõel, Särevere Pärnu jõel, Riisa Halliste jõel, Tahkuse Pärnu jõel ning Tori Prandi jõel. Kolme lävendisse (Tartu, Oore, Riisa) koostab hüdroloogiaosakond ka veetaseme prognoosi. Mudelprognoosi koostamine toimub vastavalt hüdroloogilise prognoosi koostamise ja hüdroloogiliste hoiatuste andmise juhendile.
Kõrge mereveetasemega seotud hoiatusi koostab ja annab Keskkonnaagentuuri ilmaprognooside osakond koostöös Tallinna Tehnikaülikooli Meresüsteemide Instituudiga. Siseveekogude kõrge või väga madala veetaseme kohta koostab hoiatuse hüdroloogilise prognoosi alusel hüdroloogiaosakond. Eriti ohtlik on eriti kõrge merevee või kriitilisest veetasemest arvestatavalt kõrgem siseveekogu veetase. Eriti ohtliku nähtusega kaasnevad keskkonnakahjustused, nt rannarajatiste üleujutus, vee tungimine linnatänavaile. Siseveekogude kriitilise veetaseme hoiatus edastatakse hüdroloogia-osakonna poolt Keskkonnaagentuuri ilmaprognooside osakonna sünoptikutele, kes selle avaldavad.
Hüdroloogilise mudelprognoosi koostamise protsess
Hüdroloogilise hoiatuse andmise protsess
Andmete sünkroniseerimine
Mudel kasutab nii fikseeritud kui ka muutuvaid sisendandmeid. Fikseeritud andmed on need, mis tekivad mudeli koostamise ja kalibreerimise käigus ning neid peale valideerimist üldjuhul enam ei muudeta. Muutuvad sisendandmed on meteoroloogilised andmed. Kui me tahame ajakohast prognoosi, peab igapäevaselt lisama mudelisse eelneva ööpäeva mõõdetud ilmaandmed ning järgneva kümne päeva ilmaprognoosi andmed (eeldusel, et tahame hüdroloogilist prognoosi järgnevaks kümneks päevaks). SWAT mudel on võimeline arvesse võtma järgnevaid meteoroloogilisi parameetreid: temperatuur (max, min), sademed, õhuniiskus, tuulekiirus, päikesekiirgus. Mudelite ülesehitamise käigus on selgunud, et Eesti tingimustes ei oma õhuniiskus, tuulekiirus ja päiksekiirgus piisavalt suurt mõju, et nende lisamine mudelisse mudeli täpsust tõstaks. Seetõttu on olemasolevates mudelites kasutatud ilmaparameetritest vaid sademete ja temperatuuri andmeid.
Kui andmete sünkroniseerimise protsess on edukalt lõpetatud, võib mudeli jooksma panna. See käivitub automaatselt iga päev kell 10:30. Väljundiks on vooluhulkade ja veetasemete mudelprognoosi csv failid, kus on 20 päeva prognoosi andmed (10 päeva minevikust + 10 päeva tulevikus).
Andmefaili sisu
Näitena kasutatus TartuLinnas.csv faili. Faili sisus on 20 rida, millest 10 esimest tähistavad kümmet viimast päeva. Rida 11 on tänane päev ning ülejäänud 9 rida tähistavad järgnevaid päevi. Esimeses veerus on toodud kuupäev julian day formaadis. Teises veerus on Tartu vooluhulga prognoos. Kolmas veerg tähistab pikaajalist maksimaalset vooluhulga väärtust sellel kuupäeval läbi aastate. Neljas veerg pikaajalist minimaalset, ning viies veerg keskmist väärtust sellel kuupäeval läbi aastate. Ilmateenistuse veebileht, mis näitab prognoosi graafikut interaktiivselt kasutab sisendiks seda sama TartuLinnas.csv faili.
Tartu Linna andmeridade näidis
Veetaseme prognoos moodustatakse kombineerides vooluhulga prognoosi väärtusi, WISKIs olevaid mõõdetud veetaseme andmeid ning valemit, mis iseloomustab Tartu äravoolukõverat vaba vee korral. Veetaseme prognoosi faili formaat on sama, mis vooluhulga prognoosil. Ainult, et vooluhulkade väärtuste asemel on veetasemete väärtused (nii prognoos kui ka ajaloolised väärtused). Skript võtab vooluhulga failist kümme viimast prognoosi väärtust (ehk tänase päeva prognoos pluss 9 järgneva päeva prognoos) ning arvutab need vastavalt Tartu äravoolukõverat iseloomustavale valemile veetasemeteks. Seejärel ühildatakse mõõdetud veetase prognoositava veetasemega, mille käigus kõik prognoositud väärtused muutuvad veidi vastavalt sellele, mis oli viimane tegelik mõõdetud veetase. Lihtsustatud andmetega näide: kui prognoos näitab, et eile oli veetase 80, täna 85 ja homme 90cm, kuid tegelik veetase oli eile hoopis 85cm, siis prognoosi väärtus tänaseks suurendatakse vastavalt 90 ja homseks 95cm peale.