Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)

1. szám - Dr. Rétháti László: Talajvíz-idősorok homogenitásvizsgálata

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 54. ÉVFOLYAM 1. SZÁM Budapest, 1974. január 1-48. oldal Talajvíz-idősorok homogenitásvizsgálata DE. RÉTHÁTI LÁSZLÓ, a műszaki tudományok doktora* A megfigvelőkutak adatait elemezve első lépésként mindig azt kell megállapítanunk, hogy idősoruk homogén-e. Az egyöntetűség a mi esetünkben azt jelenti, hogy a vizsgált időszakban a kút környezetének hidrológiai jellemzői, a vízjárást szabályozó tényezők állandónak tekinthetők. 1. A homogenitásvizsgálat célja és értékelése További teendőinket a homogenitásvizsgálat eredménye szabja meg. Ha az idősor nem egyöntetű, meg kell keresnünk ennek okát, mert csak így tudjuk mórlegelni az adatok hasznosításának lehetőségeit. A hidrológiai egyensúly megbontását előidéző hatást ismerve — következő lépésként — meg kell állapítanunk intenzitásának időbeli változását. Az inhomogén idősorú kutak a hidrogeológiai törvényszerűségek feltárására, általános érvényű elméleti összefüggések meghatározására általában nem alkalmasak. Annál nagyobb szolgálatot tesznek azokban az esetekben, amikor mesterséges hatások következményeit kívánjuk tanulmányozni. így derült fény pl. arra, hogy Danaújvárosban a felszínalatti vezetékekből való elszivárgás, Salgótarjánban a bányaművelés felhagyása következtében milyen nagymértékű vízszintemelkedés állt elő [2], A külső hatás időbeli változásának vizsgálata teheti adott esetben nyilvánvalóvá, hogy a kút idősora nem alkalmas a maximális talajvízszint előre jelzésére (ennek többnyire az a következménye, hogy a közeli pincék és ásott kutak adatait sem használhatjuk fel). Jó példa erre a Csatornázási Művek Budapest, Nyár utcai kútja, amelynek közelében évtizedekig talaj vízszintsülylyesztés folyt, valamint a V1TUKI 150. sz. (egyeki) kútja, amelynek közelében halastavat létesítettek (lásd [2]-ben a 3. ábrát). A homogén idősorú kutak a következő három kategória valamelyikébe sorolhatók. a) A vízjárást a kút létesítése óta csak a meteorológiai elemek, valamint az el- és hozzáfolyás irányítják. b) Olyan kutak, amelyek környezetében valamely mesterséges hatás (pl. tározó létesítése, a bánya leszívó hatása) következtében tartósan új hidrológiai egyensúly alakult ki, és ez az idősor bizonyíthatóan homogén. * Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. c) A kút idősora homogén ugyan, de a sokévi szélső értékek (LNV, ill. LKV) valamelyike — lokális anomália vagy észlelési hiba miatt — nem egyezik meg a várható, ill. a ténylegesen kialakult vízállással. A három kategória nem egyenértékű. Mind elméleti, mind gyakorlati szempontból legértékesebbek természetesen az a) csoportba tartozó kutak. A b) kategóriába sorolható kutak idősora rendszerint egymáshoz átmeneti szakasszal csatlakozó két, önmagában homogén halmazra bontható (így, ha a kettőt összességében vizsgáljuk, a teljes idősor inhomogénnek fog bizonyulni). Ez a típus alkalmas lehet vízháztartási vizsgálatok céljaira, a korábbi és a jelenlegi állapot összehasonlítására, szerencsés esetben egyéb feladatok megoldására, pl. a maximális talajvízszint előrejelzésére is. A c) kategóriába tartozó kutak relatív vízállásaira szerkesztett hisztogram egyik irányba eltolódik; idősoruk számos összefüggés meghatározására alkalmas, a szélső értékek előrejelzésére azonban csak korlátozott megbízhatósággal. A fentiekből következik, hogy az egyöntetűség vizsgálatára csak azok a módszerek alkalmasak, amelyekkel a „homogén" kategória három alcsoportja is különválasztható. A tanulmány a továbbiakban két eljárással foglalkozik; az egyik a valószínűségelméletre épülő matematikai módszer, a a másik a relatív vízállások összehasonlításán alapuló, a lap korábbi számában [2] ismertetett módszer továbbfejlesztett változata. 2. Az egyöntetűség vizsgálata matematikai módszerekkel A homogenitás vizsgálatára több módszer is rendelkezésünkre áll. A hazai hidrológiai gyakorlatban Szmirnov eljárása honosodott meg. A számítás menete a következőkben foglalható össze [3]. Ha két — k, ill. I elemű —, ugyanazon anyasokaságból származó minta elemei függetlenek egymástól, akkor Szmirnov tétele szerint a két empirikus eloszlásfüggvény között pozitív értelemben vett legnagyobb különbség (e?*;) és a érték szorzata (z) olyan valószínűségi változót szolgáltat, amelynek eloszlása — nagy k és l esetén —