Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása

MUSZKALAY L.: Kutatási tapasztalatok összefoglalása 37 A Duna paksi szelvénye kisvízi adatsorának vizsgálata A Duna, Budapesttől a déli országhatárig terjedő szakasza közismerten és jellemzően mélyülő medrű. A mélyülés intenzitása lefelé haladva Paksig növekszik, onnan csökken, s Mohácsnál már mélyülő és emelkedő időszakok váltják egymást. Feltehetően a Dráva torkolatában lerakodó hordalékkúp változásai eddig hatnak vissza. Ez a későbbiekben a felsőbb szakaszok medermélyülését is korlátozni fogja. A paksi kisvízi adatsor részletes matematikai-statisztikai vizsgálata éppen arra adhat választ, hogy elkezdődött-e már ez a folyamat, és milyen szinten várható stabilizálódása. A paksi kisvízi adatsor első rátekintésre folyamatos, lineáris süllyedést mutat. A teljes adatsor és a két fél szakasz lineáris kiegyenlítésének vonalai szinte egybeesnek arra utalva, hogy a meder mélyülése időben egyenletes. A halmozott átlag vonala azonban már azt mutatja, hogy a süllyedés konszolidációs jellegű, vagyis fokozatosan ellapul az 1950-es évek végéig az 1940-43 közötti évek kivételével, amikor a rendkívül csapadékos időjárás a vízállások mederváltozásoktól független változását okozhatja. 1960-tól a süllyedés ellapulása megszűnt, és 1970-től a süllyedés intenzívvé vált. Az első időponttól intenzívvé vált a folyószabályzási művek építési üteme, amik mederszükítést és azzal együtt a kisvízi meder mélyülését okozták. Az utóbbi időponttól igen jelentőssé vált a mederkotrás a szabályozás folytatása mellett, és ugyanakkor elkezdődött az évi csapadékmennyiség csökkenése is, amik mind a kisvizek süllyedését okozhatják. A szórás időbeli változása azt mutatja, hogy az gyorsan beáll egy adott értékre (15 adat után 50 cm-re) s akörül ingadozik kis mértékben 1919-ig. Ekkor 6-8 cm-t emelkedik 1941-ig. Ettől kezdve a fokozott mélyülésnek megfelelően, a szórás értéke nő. Az adatsor ferdesége egy tízéves szakasztól eltekintve a megengedett határérték felett van. 1920ban és 1946-ban jellegzetes ugrás van a ferdeség értékében. Az adatsor kurtozisa gyorsan emelkedve átszeli az elfogadott értékek tartományát, majd lassan süllyedni kezd, és 1947-től fokozott mértékben süllyed az elfogadható értékek tartományának csaknem a közepéig. Az 1920 körüli változás hatása alig észlelhető, és az 1947 körüli sem jellegzetes. A függetlenségi paraméter értéke 1921-ig eleinte gyorsan emelkedik, majd 2,5-es értékhez konvergál. Innen egy ugrással ismét emelkedik 1947-ig, majd újabb ugrással intenzívebben tovább emelkedik. A függetlenségi paraméter értékének 7,4-es értékig való monoton növekedése felhívja a figyelmet az adatsor monoton változására. Az egyöntetűségi paraméter idősora gyorsan a megengedett határ fölé emelkedik. Helyi maximum elérése után értéke lassan csökken, majd 1916-tól újra emelkedik a következő helyi maximumig, 1941-ben és 1967-ben jelezve újabb változásokat. A függetlenségi paraméter értékével egybevetve megállapítható, hogy az adatsor nem tekinthető véletlen jellegűnek. Gyakorlatilag az adatsor teljes hossza mentén, a változása szignifikánsan tendenciózus. Az illeszkedési paraméter értéke ugyanakkor a teljes adatsor mentén megengedi a normális eloszlásra való jó illeszkedés feltételezését, és a változások helyét sem jelzi markánsan. Az adatsor folyamatos, lineáris kiegyenlítésének paraméterei mind arra mutatnak, hogy az adatsorban két, jól megkülönböztethető változási hely van. Az első szakaszban (1916-ig) a vízállások csökkenésének intenzitása fokozatosan gyengül. A második szakaszban (1941-ig) erősen ellapuló süllyedés mutatkozik. Az első két szakaszt feltehetően csak az igen csapadékos évek hatása választja el egymástól. Végül a harmadik szakaszt egy jól beálló, 2 cm/év intenzitású, állandó süllyedés jellemzi. Az adatsor periodicitása elhanyagolható. Következetések Vizsgálatunk elején azt a célt tűztük ki, hogy olyan matematikai-statisztikai módszereket válasszunk, melyek alkalmasak arra, hogy ne csak a már szignifikánssá váló hatásokat mutassák ki, hanem jelezzék a változások kezdetét is függetlenül attól, hogy értékük a szignifikancia értékén innen, vagy túl helyezkedik el. Célunk elérése érdekében 26-tele jellemzőt vizsgáltunk. Ebből 18 volt olyan, amelyiknél számszerűen megítélhető, hogy véletlen jellegű adathalmazból való-e. Ezen belül volt még a három döntő paraméter is: az illeszkedés, a függetlenség és az egyöntetűség. Az időbeli változások kimutatására a 18-ból tíz jellemzőt és egy összetettet számítottunk úgy, hogy értéküket az adatsor elejétől kezdve határoztuk meg az adatsort egy-egy újabb adattal következetesen meghosszabbítva. Ezek a számsorok kijelölték a változások kezdetének és szignifikáns változásának időpontját, valamint azt, hogy az adatsor hoszszának hány százalékban feleltek meg a paraméterek a véletlen jelleg követelményeinek. A vizsgálatok eredménye alapján megállapíthattuk, hogy az egész adatsor értékelése alapján egységesnek minősülő adatsorokban szignifikáns és szignifikáns érték felé tartó tendenciák, változások vannak. Ezek okainak felderítése a meghatározott időpontok alapján megtörténhetett, és így magyarázhatóvá váltak azok a hidraulikai, hidrológiai anomáliák, amelyek felderítése érdekében kezdtük el a statisztikai vizsgálatokat. Végül megállapítottuk, hogy az egyes paraméterek, illetve jellemzők az adatsorban bekövetkező változásokra mind időben, mind meredekségben különbözőképpen reagálnak. Legkevésbé érzékeny az illeszkedés paramétere, amelyik általában csak kis mértékben változik és csak igen nagy, hosszú ideig tartó változás esetében haladja meg a határértéket. A legérzékenyebb paraméter az egyöntetűségi paraméter. Hatások meghatározásához a folyamatos, lineáris kiegyenlítésjellemzőinek vizsgálata ad segítséget. A vizsgálatok eredményeiről részletesen beszámoltunk a Magyar Hidrológiai Társaság 2001. évi gyulai vándorgyűlésén, és az anyagot 12 tiszai és 10 dunai állomásra kibővítve 2000-ig terjedő időszakra vonatkoztatva újraértékeltük. Az eredményekről tanulmány készül. [108] [109] (82) (103) (120) (126) 6. Hidrometria 16. A szelvénybeli pulzáció-eloszlás meghatározása, hatása a sebességmérés pontosságára (a részleteket Szigyártó dolgozta ki.). A sebesség szórása az áramlás pulzációs energiájával arányos. [17] [37] [58] [59] [64] (4) (7) (12) (20) 20. A forgómüves sebességmérők szerkezetüktől függően természetes környezetben (pulzáló vízmozgás, hordalék, uszadék, oldott anyagtartalom, hőmérséklet) eltérő sebességeket mérnek. Összehasonlító vizsgálatok javasolása (azonos módon hitelesítve, permanens állapotú vízfolyásokban, különböző jellegű azonos mérési pontokban végzett, ismételt, legalább 10 percig tartó mérések az egyes műszerekkel, összehasonlítási alapmüszer a hitelesítési eredményekhez legközelebb álló eredményeket szolgáltató műszer, pl. amelyiknek az indulási sebessége közel azonos a hitelesítésnél és a természetben).