Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
4. szám - Bárdossy András–Molnár Zoltán: A Kisalföld talajvízjárásának geostatisztikai értékelése
:i4 A Kisalföld talaj vízjárásának geostatisztikai értékelése Bárdossy András Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau D-70550. Stuttgart, PfafTenwaldring 61. Kivonat Kulcsszavak felszín alatti viz, geostatisztika A Kisalföld felszín alatti vizeinek helyzete a Duna vízjárásának megváltoztatásával szintén megváltozott. A változás részletes vizsgálatához, a változás irányának, mértékének meghatározásához és a következmények előrejelzése érdekében (egyéb hidrológiai és hidraulikai vizsgálatok mellett) szükséges egy nem permanens 3D hidrodinamikai talajvíz modell kidolgozása. A 3D modell kidolgozása előtt fontos feladat a Kisalföld talajvízjárásának és változásának megismerése. Ennek érdekében geostatisztikai módszerek segítségével vizsgálatuk a talajvíz adatokat. A Kisalföld és ezen belül hangsúlyozottan a Szigetköz talajvíz helyzetével, annak alakulásával nagyszámú tanulmány, cikk és szakvélemény foglalkozott (pl.: Janák E., Pannonhalmi M. (1995), Ujfaludi L, Maginecz J. (1993), VITUKl (1997), Völgyesil. (1994)). A következőkben bemutatandó vizsgálatok célirányosan egy 3D hidrodinamikai modell kidolgozásának előkészítését szolgálják A vizsgálat során alkalmazott geostatisztikai eljárásokat még aránylag ntkán használják, ezért a korábbi vizsgálatok áttekintésétől, értékelésétől eltekintünk Talajvízszint észlelési adatok 532 ponton álltak rendelkezésre idősorok formájában. A vizsgált adatok áttekintése az 1. táblázatban található 1. A lehetséges adathibák azonosítása Az egyes talajvíz-idősorok általában több olyan befolyásoló paraméter hatását tartalmazzák, amelyek nem követik az adathalmaz többi részének (többségének) viselkedését. A rendhagyó adatok különféle észlelési és adatrögzítési hibákra, esetleg természetes változékonyságra vagy emberi beavatkozásra vezethetők vissza. Az előbbiek (pl. a műszer hibás működése, vagy észlelői, adatrögzítői hiba) meghamisítják az adatsort, és csökkentik az adatokban rejlő, az azokat előidéző mechanizmusra vonatkozó hasznos ínformáció tartalmat A természetes körülményeket leíró adatsorok az utóbbiak, észlelési, adatátviteli, vagy értékelési hiba nélkül is váratlan értékeket szolgáltathatnak lelezhetik a rendszer valamilyen sajátosságát, ami indokolja a várttól eltérő viselkedésének felülvizsgálatát, és az adott változó lehetséges értéktartományának átértékelését A talajvízjárás vizsgálata előtt fontos feladat a rendelkezésre álló adatok megbízhatóságának ellenőrzése, a megbízhatósági vizsgálatok során talált hibák kijavítása Enélkül a vizsgálat esetleg hibás következtetésekkel is zárulhat. Molnár Zoltán Budapesti Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék 1111. Budapest, Műegyetem rkp. 3. Kmf 4. 2. Az idősorok vizsgálata Első lépésként a lehetséges adathibák kiszűrése többváltozós statisztikai vizsgálattal történt Ennek érdekében az egyes idősorok között fennálló összefüggéseket többszörös lineáris regresszióval számszerűsítettük A legnagyobb maradványt mutató adatokat minősítettük lehetséges kiugróknak Matematikailag az eljárás a következőképpen jellemezhető. legyenek x, . . . x„ az észlelési pontok és V(x, l) az x ponton t időben észlelt talajvízszintek. A különböző pontokon észlelt megfelelő adatok lineáris összefüggését többváltozós lineáris regresszióval az alábbi alakban állítottuk elő, V'(x,t) = a 0+f da,V(x l,i) (1) i=i a négyzetes hibák összegének minimalizálásával: £(K(x,/)-K"(jE,r))- ->min ( 2) i-i Ezt követően a maradékok (a V(x,t) - V*(x,t) különbségek) közül a szokatlanul nagy pozitív, vagy negatív eltéréseket minősítettük adathibára utaló kiugróknak. Kijelöltük a lehetséges kiugró adatokat és ezeket az eredeti jegyzőkönyvek alapján ismételten ellenőriztük Példaként az 1042 sz., Kisbajcs térségében elhelyezkedő kút 1960-1992 közötti időszakra számított és észlelt idősorát az I. ábra tünteti fel. A lehetséges kiugró értékeket az ábrán azok a pontok jelzik, amelyeken az észlelt és számított idősorok között jelentős eltérések tapasztalhatók 1. ábra. Példa az észlelt és a számított idősorra (1042 sz. talajvízkút) Ezzel a módszerrel több hiba azonosítása és javítása vált lehetővé Az eljárás annak feltételezésén alapul, hogy az egyes észlelési pontok idősorai közötti összefüggés a Az elmúlt években a figyelem előterébe került a Kisalföld talajvizjárása. A talajvíz helyzete befolyásolja a mező- cs erdőgazdaság termésviszonyait., valamint a térség környezeti állapotát (beleértve a vizi élőhelyekéi is). A tanulmány készítése során a szerzők 532 talajvízszint észlelő kút zömében 40 éves adatsorait geostatisztika módszerekkel dolgozlak fel Megállapítható, hogy a Kisalföld, ezen belül a Szigetköz felső kétharmadának talajvizjárása már sokkal kevésbé függ a Duna vízjárásától. A talajvíz ingadozás amplitúdója jelentősen lecsökkent, ami a Hullámtéri Vizpótló Rendszer hatásának is lehel a következménye. A talajvíz fő áramlási iránya a Szigetköz hossz-tengelyével párhuzamosan északnyugat-délkelet irányú Hbből következik, hogy a Szigetköz, talajvíz készletének utánpótlása jelentős mértékben a szJovák és az. osztrák területen felszín alá jutó vizekből szánnazik.
