Zsuffa István: Műszaki hidrológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996)
BEVEZETÉS
A vízkészletek mennyiségi igénybevételének és elszennyeződésének növekedésével hazai eredetű vízkészleteink értéke megnőtt: ezeknek a vízfolyásoknak a vizére szomszédainknak nincs szüksége, vizük minőségére magunk ügyelhetünk. Hazai eredetű vízfolyásaink vízjárását tehát az utóbbi időktől figyeljük intenzivebben: ezekről a vízfolyásokról igen sok szelvényben csak rövid észlelési idősorunk van és igen sok olyan szelvény van, amely vízgazdálkodási szempontból ma már jelentős, de a korábbi időkben ezeknek a környezetében semmiféle észlelés nem volt. Ahhoz, hogy a rövid észlelési adatsorokat éppen olyan sikerrel alkalmazhassuk vízgazdálkodási döntések előkészítésénél, mint a hosszabbidejü adatsorokat, figyelembe kell venni mindazokat a tulajdonságokat, amelyek a vízfolyások vízjárását jellemzik. Tudomásul kell vennünk azt, hogy a vízfolyásokon észlelt vízállás- és vízhozam- értékek, valamint a véletlen eseménysorok - például kockadobások - legegyszerűbb változatai között igen jelentős különbségek vannak: a vízfolyás vízjárása nem egyszerű véletlen jelenségek sorozata, hanem véletlen folyamat, sőt "strukturált véletlen folyamat": az időjárástól függően alakuló, egymást követő árhullámok és kisvízi időszakok véletlen folyamata. A vízjárás vizsgálatához tehát nemcsak az egyszerű statisztikai földolgozást kell fölváltanunk a matematikai statisztika és a valószínűségelmélet eszközeivel, hanem igénybe kell venni a "stochasztikus folyamatok” elméletének eszközeit, különösen akkor, ha a rendelkezésre álló adatanyag viszonylag rövid. Az idősorelemzés eszköztára nem teszi lehetővé azt, hogy a teljes adathiány esetén is szolgáltathassuk a hidrológiai alapadatokat: a kérdéses szelvényben végzett néhány hónapos vízjárás-megfigyelés és a csapadékadatok párhuzamos elemzése tudja csak biztosítani azt, hogy a csapadékadatok több évtizedes megfigyeléseiből valóban használható adatokat szolgáltathassunk. Az 1960-as évek vége felé a műszaki hidrológia uj, eddig nem jelentkező problémával találkozott: a társadalom és a viz kapcsolatában jelentős változás történt. Köztudott tény, hogy a társadalom kialakulására a viznek jelentős hatása volt. Kultúrák pusztultak el azért, mert a terület víz- háztartása, vagy vízjárása átalakult. Ez a kapcsolat ma már kölcsönös, nemcsak a társadalom természeti környezetének a vízháztartása szabályozza a terülten lakó közösségek életét, illetve élet- körülményeit, hanem az emberi tevékenység is egyre nagyobb mértékben visszahat a környezet vízháztartására. A mezőgazdasági környezet átalakulása megváltoztathatja a csapadék és a vízjárás amúgy is igen bonyolult kapcsolatát, a vízfolyásokból kiemelt és elhasznált viz megváltoztatja az alsóbb szakaszok vizhozamviszonyait. Az emberi hatásoknak az ilyen jelentkezésé fokozódik: lehet, hogy a régebbi adatok befolyásmentes állapotot tükröző mutatói ma már nem jellemezőek. A változatlan véletlen folyamatként kezelendő vízjárást tehát igen gondosan kell elemezni. Ez a társadalmi visszahatás is fokozza az idősort elemző stochasztikus folyamatok elméletén alapuló módszerek elterjedését. Összefoglalva: a műszaki hidrológia mindig a természet megfigyelése alapján szolgáltatta a vízgazdálkodási munkákhoz az alapadatokat. Módszerei azonban a rendelkezésre álló- alapadatok- vízgazdálkodási igények- az igények kielégítéséhez kidolgozott elméleti eljárások- és a rendelkezésre álló számítástechnikai segédeszközök függvényében alakultak. A fejlődés első évtizedeit, az elmúlt század végéig, az egyszeri, vagy szórványos megfigyeléseken alapuló empirikus módszerek jellemezték. Ennek a századnak az első harmadában alakultak ki az észlelési adatsorokat jellemző statisz- tikai eljárások, amelyeket az 1940-es években a jövő jellemzésére is alkalmas matematikai statisztikai - valószínűségelméleti módszerek váltottak föl. Századunk harmadik harmadában a hidrológiai számításokat már az idősor-elemzés, a stochasztikus folyamatok elméletének alkalmazása jellemzi. A fejlődésnek ez az utolsó lépcsője számítógépek nélkül nem követhető. Ma azonban Magyarországon éppúgy, mint másutt, a számítógép a hidrológiai számítások alapeszköze: az idősorelemzés bonyolult elméleti alapokon álló, bonyolult számítási eljárásai mindenütt használhatók. Igénybevételük nélkül a népgazdaság szempontjából leggazdaságosabb és az ország gazdasági - társadalmi életéhez optimálisan kapcsolódó vízgazdálkodási tevékenység nem valósítható meg. Ezeknek a módszereknek az ismerete tehát a gyakorlati mérnök számára is kötelező, hiszen alkalmazása az ő feladata marad. Az általános hidrológia alapelveivel ellentétben tehát a műszaki hidrológia számítási eszköztára rohamosan fejlődik. A társadalmi környezet vízháztartása gyorsan változik, de a fölmerülő kérdésekre a válaszadás lehetősége is gyorsan fejlődik, mert gyorsan fejlődik a kapcsolódó elméleti, számítástechnikai eszköztár is. A számitógépek és a számítógépes programok gyors fejlődése pedig azzal jár, hogy a korábban még elfogadott közelitő eljárásokat egyre pontosabb, árnyaltabb válaszokat adó eljárások váltják föl. Különösen ebből a szempontból olyan gyors a fejlődés, hogy anyagunk részletmegoldásainak korai elavulásával számolnunk kell. Főiskolánk gyakorlati mérnökök képzését 12
