Vízügyi Közlemények, 1972 (54. évfolyam)

2. füzet - Ibbit R. P.-Kienitz Gábor: A tájjellemzők és kísérleti vízgyűjtők és a hidrológiában alkalmazott matematikai modellek

184 Ibbit R. P.—

Kienitz G. milyen и transzformáló függvényt alkalmazva, olyan *-gal jelölt módon, hogy az végeredményül az у outputot szolgáltassa." A szintetikus és analitikus modellel való megközelítés a vízgyűjtő viselkedését kifejező függvény levezetésében különbözik egymástól. Az analitikai módszerek matematikai eljárást választanak az x és у értékek kezelésére, hogy megtalálják azt az и operációt, amely kielégíti a (4) egyenletet. Például harmonikus analízist választhatunk и meghatározására, ekkor az и függvény alakja harmonikus. Az analízis módja meghatározza válasz-függvény formáját, amelyet ily módon előállíthatunk. Ez a „ Fekete Doboz" közelítés. Másrészről szintetikus modellek esetében a vízgyűjtő válasz-függvényének szerkezete a modell alkotója által előre feltételezett. Szorosan véve, a válaszfüggvény-szerkezet kialakításának a hidrológiai ciklus földi fázisának pontos matematikai leírásán kell alapulnia. Egy ilyen leírás, még ha az lehetséges lenne is, a jelenlegi számítási eszközöket figyelembe véve túl bonyolult lenne. A hidrológiai ciklus földi fázisának szakaszokra való lebontásával és (vagy) mindegyik szakasz közelítő és empirikus leírásával kísérletet teszünk arra, hogy megtartsuk a folyamat fizikáját, bonyolult matematikai kifejezések nélkül. Az eredményül kapott egyenletek rendszerét eszmei vízgyűjtő modelleknek hívjuk. A modell lehet lineáris, például Nash Gamma Modellje, vagy lehet nemlineáris, például a Stanford Vízgyűjtő Modell. A modell ezenkívül lehet időben változatlan, vagy időben változó, jóllehet az utóbbi feltétel a modellt csupán egy meghatározott vízgyűjtőn teszi használhatóvá. Bármilyen modellt változatlanul alkalmazhatóvá tesz, ha az bizonyos számú olyan ismeretlent tartalmaz, amely egy adott vízgyűjtő jellemzésére szolgál. Annak érdekében, hogy egy modellt egy adott vízgyűjtőhöz alkalmazunk, az ismeretleneket vagy paramétereket meg kell határoznunk a vízgyűjtő adataiból. A modell szerkezetének igazolhatósága érdekében, és hogy azt a gyakorlatban alkalmazhassuk, a paramétereknek fizikai jelentéssel kell rendelkezniük és szükséges, hogy jól becsülhetők legyenek. Ez a szempont alapvetően fontos, ha a terület használatában bekövetkezett változások hatását kívánjuk vizsgálni, vagy ha egy vízrajzikig megfigyelt vízgyűjtő ellenőrzött modelljét át akarjuk helyezni egy megfigyelés alatt nem álló területre. Jelenleg a modellfejlődés nem haladt előre eléggé ahhoz, hogy lehetővé tegye a paraméterek abszolút értékeinek megbízható becslését. A modellek lényegében leképezik a komponensek közötti megbízható egymásrahatásokat, de mivel a paraméter-értékek nem függetlenek egymástól, ezért viszonylagos nagyságuk fontos. Ez magyarázza azt, hogy bizonyos modellek miért tudnak kielégítően visszaadni eseményeket azon a vízgyűjtőn, amelyre illesztve lettek, de amikor olyan problémák megoldásához akarják őket felhasználni, amelyekhez bizonyos paraméterek abszolút értékeinek ismerete szükséges, használhatatlanoknak bizonyulnak. Túl sok paraméter használata minden egyes összetevő leírására gyakran még súlyosbítja azt, hogy a paraméterek nem függetlenek egymástól. A hidrológiai folyamatok jelenlegi nem teljes ismerete indokolja, hogy a paraméterek száma az eszmei vízgyűjtő modellekben ne haladja meg a tizet. A teljes modell összetett jellegének következtében az adatok széles választéka áll rendelkezésünkre a paraméterek meghatározásában. Továbbá, mivel az eszmei modellek szintetikus modellek, összetevőik szerkezetét a paraméterek megállapítására használt módszer nem határozza meg, ami azt eredményezi, hogy a modell úgy építhető fel, hogy bármilyen rendelkezésre álló adatot használni lehet. A megközelítésnek ez a hajlékonysága a hidrológiai körfolyamat leképzésében egyszerre