Hidrológiai Közlöny 1952 (32. évfolyam)
11-12. szám - Szesztay Károly: A hidrológiai számítások módszereiről
Szesztay K.: A hidrológiai számítások módszereiről .1 statisztikai módszerek alkalmazási feltételeiről A statisztikai módszerek fentebb említett előnyös tulajdonságaik mellett több szempontból kiegészítésre szorulnak a hidrológiai vizsgálatok teljessége és megbízhatósága tekintetében: 1. A statisztikai módszerek alkalmatlanok az emberi beavatkozások hidrológiai hatásának figyelembevételére. Amikor valamely vízfolyás , vizsgált keresztszelvényére meghatározzuk a Q 0 (sokévi vízhozamátlag), C„ (vízjárás változékonyságát jellemző variációs tényező) és C s (a kis és nagy vízhozamértékek eloszlásának szimmetriaviszonyait jellemző tényező) paramétereket, a valóságos, élő és változó vízfolyást (vízgyűjtőterületet) bizonyos „absztrakt modellel" (gyakoriságösszegező görbével) helyettesítjük. Az ilyen modell többé-kevésbbé hűen kifejezi a vízfolyás (és a vízgyűjtőterület) állapotának jellegzetességeit azokra az évekre, amelyekből a paraméterek meghatározásakor felhasznált adatok származnak, de semmikép sem alkalmas arra, hogy a későbbi években bekövetkező és a vizsgálat éveinek jellegétől eltérő változásokat (például az emberi beavatkozásokat) a tervezéseknél előzetesen számításba vehessük. A Mississippi műtárgyainál bekövetkezett fentebb említett — katasztrófák minden bizonnyal összefüggésben vannak a|vízgyűjtőterületen végzett nagymértékű erdőirtással, melynek a vízjárásra gyakorolt hatását a v korábbi évek adataiból levezetett statisztikai paraméterek felhasználásával történt méretezéseknél nyilvánvalóan nem vették megfelelően figyelembe. A Szovjetunióban megvalósított és megvalósítás előtt álló nagyarányú víziépítkezések és erdősávtelepítések ellentétes értelmű példái az emberi beavatkozások hatásának. Szavarenszkij A. D. adatai szerint [I. 1.] a füvesvetésforgóra való áttérés és a mélyszántás a felszíni lefolyás értékét többszörösen csökkentheti. Az erdőtelepítések és a füvesvetésforgó alkalmazása a talaj morzsalékos szerkezetének kialakításával növeli a talajba beszivárgó vízmennyiséget, kiegyenlítő hatással van a vízhozamok évenbelüli eloszlására. Szokolovszkij D. L. [I. 2] rámutat a tározó-medencék és ..mesterséges tavak" (a kolhozok vízellátását szolgáló kisebb tározómedencék) tározási hatásának fontos szerepére. Fedorov L. T. fi. 3.1 beszámol arról, hogy a kujbisevi. sztálingrádi és kaliovkai vízlépcsők tervezésekor a statisztikai módszerekkel meghatározott mértékadó vízhozam értékét csökkentették a mesterséges tározási hatások figyelembevétele alapján és ezáltal az építkezések anyag- és költségszükséglete számottevően csökkent. 2. A valószínűségszámítás módszereivel történő extrapolálások bizonytalanságai. Amikor a mértékadó vízhozamokat sta!iszti j kai eljárásokkal határozzuk meg a rendelkezésre álló (többnyire csak néhány évtizedre kiterjedő) észlelési adatsor elrendeződéséiből többszáz, sőt néha többezer éves időszak előfordulási valószínűségeire extrapolálunk. A statisztikai paraméterek meghatározása után az extrapolálás valamely valószínűségszámítási elmélet szellemében (többnyire bizonyos eloszlási típusgörbék elfogadása alapján) történik. Elméleti meggondolások és gyakorlati tapasztalatok szerint a hidrológiai vizsgálatoknál többnyire Pearson III. típusú eloszlási görbéjét használják fel, de szóbakerült már Pearson II. és V. típusú görbéje, Fecliner, Ribkin és Grassberger" logaritmikus ábrázoláson alapuló eljárása [I. (5. .254. oldali. Galton, Horton, Gaus, Gumbel—Füller [I. 8. 250. oldal] és Gram—Charlier, valamint Poisson [I. 9. 14. oldal] eloszlási görbéje is. A különböző valószínűségszámítási elméletek és ábrázolási módok szerint kidolgozott — hidrológiai alkalmazás szempontjából egyaránt jogosult, illetőleg jogosulatlan — számítási eljárások eredményei között az igen kis előfordulási valószínűségekre (0,1%; 0.01%) való extrapoláláskor lényegbevágó eltérések adódnak. Megállapíthatjuk tehát, hogy az igen kis előfordulási valószínűségekre (többszáz és többezeréves ismétlődésű jelenségekre) való következtetéseknél a valószínűségszámítás elméletén alapuló eljárások meglehetősen önkényes, formális megoldást adnak. Boldakov E. V. fi. 7. VII. §.1 már 1939—40ben rámutatott a statisztikai eljárások ilyenértelmű felhasználásának bizonytalanságaira és 1941-bon javaslatot is tett statisztikai-genet'kai eljárás alkalmazására, melyben az extrapolálás bizonytalanságait a ..maximum-maximorum" értéknek (az adott vízgyűjtőterületen fizikailag lehetséges maximális vízhozamnak) genetikai úton való meghatározása által lehetne csökkenteni. 'i. Az előfordulási valószínűség statisztikai értelmezése fizikailag nincs kellőképp alátámasztva. Az előfordulási valószínűséget valamely n tagból álló adatsor esetében a P ^ 100 [%] (1) " + 1 „tapasztalati valószínűség" alapján szokták értelmezni. ahol m — a csökkenően nagyságrendbe állított adatsor sorszáma. Ogievszkij A. V. vizsgálatai [I. 5.| kimutatják, hogy ugyanaz az árhullám a rendelkezésre álló észlelési adatok száma szerint valamely vízfolyam két szomszédos szelvényében más és más előfordulási valószínűségnek felel meg. Ha például a vizsgált Q; vízhozam egyaránt legnagyobb értéket jelent a 25 évi észlelési adatot adó A szelvényben és a közelében lévő 75 év óta észlelő B szelvényben, akkor a Oi vízhozam előfordulási valószínűsége az (1) képlet szerint: az A mederszelvényben: P. = 1 100 = 3.85% (26 évenként) 25 + 1 1 B szelvényben viszont P n = — 1— 100 = 1,32% (76 évenként)
