Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

9. szám - Herbert Billib: A vízgazdálkodási kerettervezés újabb módszerei a Német Szövetségi Köztársaságban

374 Hidrológiai Közlöny 1977. 9. sz. Herbert Billib: A vízgazdálkodási kerettervezés rögzítünk. A kimutatások felhasználásával szerkesztett izohiéta-térkép alapján az évi csapadékok területi átlaga is meghatározható. (A számítógép is megrajzolja ugyan a csapadékvonalakat de ezt helyesebb a domborzathoz alkalmazkodva kézzel végezni). 2.) A napi csapadékok lyukkártyáin gondosan megkülönböztettük a csapadékmentes időszakokat és az észlelés elmaradásából származó hézagokat, majd kikerestük a többnapi esős időszakokat. Ezek után kimutatások készültek a havi és évi összegekről, középértékekről és az adatok szórásáról, amelyek a csapadékviszonyok elemzéséhez és a csapadék-lefolyás kapcsolatok vizsgálatához szolgáltak alapul. 3.) Csapadékírók csak rövid ideje, mintegy 20 éve, vannak a hálózatban. A műszerek szalagjai alapján kerestük ki az árvizeket okozó nagy-csapadékokat, és a csapadék időbeli eloszlását félórai időközökre számított mennyiségekkel jellemeztük. Az adatfeldolgozás az árhullámok adatainak feldolgozásához hasonlóan történt és teljesen automatikusan. Az észlelési adatok ellenőrzésére a hidrológia korszerű eljárásait használtuk, amelyekben ugyan nincsen semmi új, de 1970 előtt nálunk nem voltak alkalmazásban. A munka a valószerűség ellenőrzésével kezdődik, a leolvasási, leírási és a lyukasztásnál elkövetett hibák kiküszöbölésére. Kézzel vagy géppel, előre rögzített utasítás szerint történik. Ezt az inkonzisztencia-vizsgálat követi, a mérést és az adatfeldolgozási eljárást terhelő szabályos jellegű hibákra tekintettel. Végül kerül sor a homogenitás vizsgálatára (amelyet emberi beavatkozás vagy természeti események zavarhatnak meg). A hibákat statisztikai módszerekkel, az idősorok elemzésével küszöbölhetjük ki [1]. Különösen a paraméter nélküli próbákat tartjuk fontosnak (Kolmogorov módszer, trend- és trend változási vizsgálatok). Hátrányuk az adathalmaz normális eloszlását feltételező paraméteres módszereknél kisebb pontosság, de ez még mindig jobb, mint ha az adatanyag természetét egyáltalán nem vizsgálnánk. Az inhomogenitás és az inkonzisztencia vizsgálatára a kettős összegezés eljárása is használható. Az összeggörbe töréspontja zavarra utal, de a zavar magyarázata többé-kevésbé szubjektív, és terjedelmes adatanyag vizsgálatára a módszer nem is alkalmas. Ismeretes egy, az USA-ban kidolgozott gépi program, de az sem adja meg a töréspont szignifikáns kritériumát. Valószínűségi elmélettel alátámasztott inhomogenitási kritériumot még nem ismerünk. Korreláció-vizsgálatok Területi homogenitási vizsgálatokra az egyszerű korrelációs tényezőket használtuk és szignifikanciájukat Fisher-eloszlás segítségével ellenőriztük. Kiderült, hogy az adatsorok terjedelme erősen befolyásolja a kapcsolat szorosságát: minél rövidebb a sor, annál szorosabb a kapcsolat. Esetenként látszólagos korreláció is adódott, amelyet logikusan nem lehetett értelmezni. Ilyesmi különösen akkor fordulhat elő, ha a korreláció az idővel változik, vagyis mindkét mintában megnyilvánul valamilyen trend, illetve periódus. Ilyenkor előbb ki kell szűrni a trendet és csak azután kerülhet sor a korreláció-vizsgálatra. Az évi lefolyás és csapadék összeg, valamint a félévi összegek közötti kapcsolatot vizsgáltuk. Nagy r-értékek a csapadék és a lefolyás egyenletes területi megoszlására utalnak, és módot adnak arra, hogy regresszió-számítással hiányzó évi és félévi csapadék-, illetve lefolyási adatokat pótoljunk. A korreláció-számítást árvízi csúcshozamok meghatározására is felhasználtuk. Jóllehet a szomszédos mérési szelvényekben kialakuló tetőző hozamok kapcsolata gyengébb, mint az évi átlagoké, az eljárás egyes esetekben sikerrel járt. Autokorreláció segítségével vizsgáltuk egy-egy mérési sorban — pl. az évi középvízhozamok sorában — az egymást követő tagok közötti összefüggést. Folyóink vízjárásában ilymódon 5—6 éves periódust mutattunk ki, de csak a középső és alsó szakaszokra. A felső szakaszok vízhozamingadozásai túlságosan nagyok. Trend-elemzéseket is végeztünk, azonban csupán lineáris trendet vizsgáltunk. Mozgó átlagolással is számítottunk trend-egyeneseket, amivel kiszűrtük a vízjárás éves menetének zavaró hatását. A németországi folyók vízgyűjtőjében a legutóbbi 20 év átlagos évi és félévi fajlagos lefolyására pozitív trend adódott. Évenkénti nagysága 0,1 l/s. km

2 és emberi behatásokra, a táj növekvő beépítettségére vezethető vissza. Gyakorisági vizsgálatok A vízhozamok gyakorisági megoszlásának az ismerete sokkal fontosabb, mint a lefolyás sokévi átlagáé vagy az abszolút maximumoké. A csapadék és a vízhozam meghatározott visszatérési idejű szélső értékeinek számítására a gamma-, Pearson-, normál-, Gumbel- és lognormál elosztást használtuk. A lognormál és a Gumbel eloszlás jó illeszkedést adott, de az idősor hosszának kétszeresét meghaladó visszatérési időre (esetünkben 100 éves eseményekre) való következtetés már igen problematikus. Matematikai modellünkben ezért 30—40 éves visszatérési idővel számoltunk. Az adatgenerálást csupán hiányok pótlására, és csak a közepes évi és félévi lefolyás, valamint árvízi csúcsok meghatározására használtuk. Az adatsor hézagainak kitöltése egyszerű regresszió-számítással, olyan szomszédos állomások adatai alapján történt, amelyek erre az előzetes korreláció-vizsgálat alapján a legalkalmasabbnak mutatkoztak. A hézagos adatosorok ilyen kiegészítése igen fontos, mert a mérési szelvényekben lefolyt, az eloszlás-függvény meghatározásánál figylemen kívül nem hagyható rendkívüli árvizek tetőző hozamára -— csapadékadatok hiányában — a csapadék-víz hozam kapcsolat alapján nem következtethetünk. Az adatfeldolgozás tapasztalatainak felhasználása Az eddig használt hidrológiai adatfeldolgozási módszereket korszerű eljárásoknak kell felváltaniok. Egységet kell teremtenünk, és ennek érde-