Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

1. szám - Dr. Winter János–dr. Wisnovszky Iván: A rövid időtartamú csapadékok területi kiterjedése Magyarországon

8 Hidrológiai Közlöny 1979. 1. sz. A rövid időtartamú csapadékok területi kiterjedése Magyarországon Dr. WINTER JÄNOS* és Dr. WISNOVSZKY IVÁN»« A vízrendezés műszaki tervezési feladataiból néhánynak megoldásához szükséges valamilyen csapadék információ. A tervező annak a modellcsapadéknak a mértékét, intenzitását és esetleg területi kiterjedését keresi, aminek lehullását feltételezve fordulna elő a mértékadó csapadék. A mértékadó csapadék a csapadék adatok statisztikai elemzése alapján számított valószínűségi eloszlásfüggvény valamilyen kiválasztott időhöz rendelhető értéke. A kiválasztott időt a vízrendezési munkák során rendszerint az összegyülekezési idővel vesszük azonosnak. A mértékadó csapadék intenzitásának időbeli változása iránt hosszú idejű csapadék esetében a tervezők kevésbé érdeklődnek, ezért azzal a kutatók az utóbbi időben sem foglalkoztak. A három óránál rövidebb idejű csapadékok intenzitásának időbeli változása azonban figyelembe vehető a mértékadó vízhozamok, mint hidraulikai igénybevételek gépi számítása esetén. Ezért a kutatók több országban megkísérelték ennek törvényeit feltárni [1. 2]. A csapadék térbeli eloszlásának ismerete és a térbeli eloszlás valószínűségi törvényének feltárása az időbeli eloszláshoz hasonlóan kerül a tervezők érdeklődési körébe az igényes hidraulikai vizsgálatoknál. 1. Az összefüggések becslése Hazánkban dr. Péczely Gy. [5] feltárta az egynapos és az annál hosszabb idejű csapadékok területi eloszlásait. Vizsgálata igen figyelemreméltó az ilyen jellegű vizsgálatok igen kis száma miatt is. Az egy napnál rövidebb csapadékok területi eloszlását Péczely vizsgálatánál egyszerűbb, determinisztikus közelítéssel tárta fel Dyck [3] és az Egyesült Államok Meteorológiai Szolgálata. Figyelemmel arra, hogy a hazai tervezők részére szükséges a rövid idejű csapadékok területi eloszlásának feltárására, megkíséreltük az eddig elért hazai és külföldi vizsgálatok eredményeit összevetni és e tanulmányban közzétenni. Az összevetést megnehezítette, hogy amíg Péczely kutatási eredményei valószínűségi eloszlásfüggvényt tártak fel a több napos csapadékokról, addig a külföldi vizsgálatok a területi eloszlás valószínűségi paramétereivel nem foglalkoztak. Az eredmények összevetése alapján azonban feltételezhettük, hogy Dyck és az Egyesült Államok Meteorológiai Szervezetének eredményei az évenként átlagosan egyszer előforduló csapadékok törvényeit tárták fel. Ezek és a hazai, évenként átlagosan egyszeri visszatérési idejű adatok jól illesz* Budapesti Műszaki Egyetem, Vízgazdálkodási és Vízépítési Intézet. ** Országos Vízügyi Hivatal, Budapest. kedő rendszert alkotnak, amiből az 1. ábrán bemutatott függvény szerkeszthető meg. Az 1. ábráról megállapítható, hogy a rövid idejű csapadékok esetében csak úgy, mint a hosszú idejű csapadékok esetében, az összegyülekezési idők nagyobbára olyan vízgyűjtő terület-tartományhoz tartoznak, amelyen nem jelentős a területi átlagos csapadék magasság és a pontszerű csapadékmaximum közötti különbség. Vagyis jelentős különbség a maximális és átlagos csapadék magasságok között a mértékadó időtartományon kívül fordul elő. Az 1. ábra szerkesztését nehezítette, hogy Péczely és az USA Meteorológiai Szolgálatának grafikonjainak területléptéke aritmetrikus, emiatt a kis területi tartományban a grafikonok nem jelölnek ki határozott terület-időtartam-csapadékszázalék összefüggést. Dyck grafikonjának logaritmikus területléptéke a kis területi tartományban világosan követhető, de legkisebb területértéke csupán F= 10 km

2. Az ismertetett nehézség áthidalására időbeli és területi extrapolációval, logaritmikus területléptékben szerkesztettük meg a rövid idejű csapadékok terület-időtartam-csapadékszázalék függvényét. A legkényesebb feladat kétségtelenül a 1 < F < 10 km

2 tartományban volt a grafikonok szerkesztése, aminek megoldását a hazai tapasztalatok segítették. A terület-időtartam-csapadékszázalék eloszlás stochasztikus közelítésére Huff tett kísérletet [4], igen gondosan telepített észlelő hálózaton folytatott észleléssel. Munkájának néhány közbenső eredményét hasznosíthattuk csupán. 2. Az összefüggések közelítése hazai adatok alapján A csapadék területi kiterjedésének közelítő vizsgálatát hazai kísérleti vízgyűjtőkön gyűjtött és a VITUKI által rendezésre bocsátott adatok felhasználásával végeztük. 2.1 Rakacai vízgyűjtő A Rakacai vízgyűjtőn 4 olyan csapadékíró működik, amelyeken egyidejűleg legalább 10 éve észlelik a csapadék adatokat. Az állomások és a hozzá tartozó területnagyságok: Gagybátor 57,5 km

2 Visz ló 31,3 km

2 Rakacaszend 52,0 km

2 Kány 47,1 km

2 Egy csapadékmérőhöz átlagosan 47 km

2-es terület tartozik. Az állomásokon feljegyzett óránkénti csapadékértékekből kigyűjtöttük azokat, amelyek Gagybátoron 1 óra alatt 5,0 mm-nél nagyobb csapadékot adtak és ugyanakkor a többi ombrográf is működött. 1963—72 között 30 ilyen csapadékot